SU857714A1

SU857714A1 - Jet consumption pickup

Info

Publication number: SU857714A1
Application number: SU772460332A
Authority: SU
Inventors: Юрий Вульфович Ванский; Асим Мустафаевич Касимов; Андрей Николаевич Климов; Марк Самуилович Зайцев; Владимир Федорович Скворцов; Владимир Федорович Чалых
Original assignee: Ордена Ленина Институт Проблем Управления
Priority date: 1977-03-09
Filing date: 1977-03-09
Publication date: 1981-08-23

Description

(54) СТРУЙНЫЙ ДАТЧИК РАСХОДА(54) JET FLOW SENSOR

1one

Изобретение относитс к технике измерени расхода и может быть использовано в любой отрасли народного хоз йства дл измерени расхода жидко-. стей и газов.The invention relates to a flow measurement technique and can be used in any branch of the national economy to measure the flow rate of a liquid. Stey and gases.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности вл етс струйный датчик расхода, содержащий струйный переключатель и выходной преобразователь рода энергии сигнала, например бароэлектрический, подключенный к выходным соппем струйного переключател , сопло питани которого совдинеио со входным, а дренажные полости - с выходным отверсти ми датчика расхода, причем управл ющие сопла переключател соединены с его выходными соплами кангилами отрицательной обратной св зи 1 .The closest to the proposed technical entity is a jet flow sensor that contains a jet switch and an output converter of the kind of signal energy, for example, baroelectric, connected to the output switch of the jet switch, the power nozzle of which is combined with the input and the drain cavity with the outlet of the flow sensor The control nozzles of the switch are connected to its output nozzles by the cannulas of negative feedback 1.

Недостаток зтого датчика состоит в том, что его характеристика существенно зависит от температуры .и имеет узкий диапазон линейности характеристики .The disadvantage of this sensor is that its characteristic significantly depends on temperature. And has a narrow range of linearity characteristics.

Цель изобретени - уменьшение нелинейности характеристики датчика.The purpose of the invention is to reduce the non-linearity of the sensor characteristic.

Поставленна цель достигаетс тем, что струйный датчик расхода снабжен струйными переключател ми, оси которых расположены в плоскост х, образующих боковую поверхность призмы или пирамиды, причем выходны сопла каждого переключател соединены с управл ющими соплами последующего переключател .The goal is achieved by the fact that the jet flow sensor is equipped with jet switches, the axes of which are located in planes forming the side surface of a prism or pyramid, with the output nozzles of each switch connected to the control nozzles of the next switch.

На фиг. 1 показана конструктивна схема датчика с бистабильными струйными переключател ми; на фиг. 2 схема датчика, выполненного на моноfO стабильных струйных переключател х.FIG. Figure 1 shows a structural diagram of a sensor with bistable jet switches; in fig. 2 is a circuit diagram of a monofo stable jet switch.

Струйный датчик расхода содержит струйные переключатели 1, сопла 2 питани которых соединены со вход15 ным отверстием 3, а дренажные полости 4 с - выходным отверстием 5 датчика расхода. Выходные сопла 6 каждого переключател 1 подключены к управл ющим соплам 7 -последующего The jet flow sensor contains jet switches 1, the feed nozzles 2 of which are connected to the inlet 15, and the drainage cavities 4 s - with the outlet 5 of the flow sensor. The output nozzles 6 of each switch 1 are connected to the control nozzles 7 next

20 переклю.чател 1 коммуникационными каналами 8, К выходным соплам 6 одного из переключателей 1 (выходного ) подключён выходной преобразователь 9. СХ;и 10 струйных переключа25 телей 1, совпадающие с ос ми питающих сопел 2, расположены в плоскост х образушцих боковую поверхность 11 призмы или пирамиды.20 switch 1 by communication channels 8, Output converter 9 of output switch 9 CX is connected to output nozzles 6 of one switch 1 (output), and 10 inkjet switches 25 of telescope 1 coinciding with the axes of supply nozzles 2 are located in the surrounding planes of lateral surface 11 prisms or pyramids.

Струйный датчик расхода работает Jet flow sensor works

30 следующим образом.30 as follows.

Приход ща к датчику контролируема среда через отверстие 3 поступает к соплам 2 питани струйных переключателей 1 и в виде силовых стру попсщает в выходные сопла 6 и, далее в коммуникационные каналы 8. Из коммуникационных каналов 8 среда поступает к управл ющим соплам 7, выте .ка из которых, отклон ет в ту или иную сторону силовые струи в переключател х 1, после чего через дренажные полости 4 и выходное отверстие 5 покидает датчик..The controlled medium coming to the sensor goes through the opening 3 to the nozzles 2 of the power supply of the jet switches 1 and in the form of power jets then goes to the output nozzles 6 and then to the communication channels 8. From the communication channels 8 the medium goes to the control nozzles 7, remove of which, in one direction or another, the power jets in switches 1, then through the drainage cavities 4 and the outlet 5 leaves the sensor ..

В каждом бистабильном струйном переключателе 1 силова стру может попасть лишь в одно из его выходных сопел 6, а соответственно, и, в один из коммуникационных каналов 8.In each bistable jet switch 1, the power jet can only get into one of its output nozzles 6, and accordingly, and into one of the communication channels 8.

Пусть в начальный момент в некотором (первом) струйном переключателе 1 стру попадает в верхний . коммуникационный канал 8 и отклон ет вниз силовую струю в соседнем струйном переключателе 1.Его,силова стру через нижний коммуникационный канал и св занное с ним управл ющее сопло третьего (выходного) переключател 3 направл ет силовую струю из сопла питани 2 в верхний коммуникационный канал 8, откуда давление распростран етс к верхнему входу преобразовател 9, на электрическом выходе которого по вл етс положительный импульс напр жени .Let the initial moment in some (first) jet switch 1 jet falls into the top. the communication channel 8 and deflects down the power jet in the adjacent jet switch 1. Its power jet through the lower communication channel and the associated control nozzle of the third (output) switch 3 directs the power jet from the power nozzle 2 to the upper communication channel 8 from where the pressure propagates to the upper input of the transducer 9, at the electrical output of which a positive voltage pulse appears.

Одновременно давление из верхнего коммуникационного канала 8 после выходного преключател 1, поступа к управл ющему соплу 7 следующего переключател 1, ставит силовую струю в этом струйном переключателе- 1 в нижнее положение. Далее процесс переключени распростран етс по цепочке струйных переключателей 1 так, что все нечетные переключатели 1с верхним, а все четные с нижним положением струи. При нечетном количестве струйных переключателей по вл етс давление в верхнем коммуникационном канале 8, из которого давление распростран етс в управл ющее сопло 7 и перебрасывает силовую стру выходного переключател 1 вниз, И на выходе преобразовател 9 по вл етс отрицательный импульс напр жени , Далее процесс повтор етс .At the same time, the pressure from the upper communication channel 8 after the output switch 1, coming to the control nozzle 7 of the next switch 1, puts the power jet in this jet switch-1 in the lower position. Further, the switching process spreads along the chain of the jet switches 1 so that all the odd switches 1c are upper, and all even with the lower position of the jet. With an odd number of jet switches, pressure appears in the upper communication channel 8, from which pressure propagates into the control nozzle 7 and moves the power jet of output switch 1 downwards, and a negative voltage pulse appears at the output of converter 9, then the process repeats is.

На выходе преобразовател 9 происход т колебани электрического напр жени . Период этих колебаний состоит из длительности переключени струй в струйных переключател х 1 и времени распространени давлени в коммуникационных каналах 8 между струйными переключател ми 1.At the output of the transducer 9, an electrical voltage fluctuates. The period of these oscillations consists of the duration of the switching of the jets in the jet switches 1 and the time of pressure propagation in the communication channels 8 between the jet switches 1.

Длительность переключений струй обратно пропорциональна расходу среды , а длительность распространени давлени по коммуникационным каналам В практически не зависит от расхода , она пропорциональна отношению длины канала к скорости звука в нем. Из-за этого при малых расходах длительность переключени во много раз больше длительности передачи сигнала по коммуникационным каналам 8. По мере увеличени расхода длительность передачи давлени по каналу начинает занимать все большую долю периода колебаний. В результате функциональна характеристика датчика ((зависимость частоты колебаний от расхода) оказываетс нелинейной. Диапазон расхсадов, в котором нелинейность этой характеристики не выходит из заданных пределов, зависит рт соотношени длин коммуникационного канала В и силовой струи.The duration of jet switching is inversely proportional to the flow rate of the medium, and the duration of pressure propagation through the communication channels B is practically independent of the flow rate, it is proportional to the ratio of the channel length to the speed of sound in it. Because of this, at low flow rates, the switching time is many times longer than the signal transmission length over communication channels 8. As the flow rate increases, the pressure transfer duration over the channel begins to take up an increasing share of the oscillation period. As a result, the functional characteristic of the sensor ((dependence of the oscillation frequency on the flow) turns out to be nonlinear. The range of raskhadov in which the nonlinearity of this characteristic does not go beyond the specified limits depends on the ratio of the length of the communication channel B and the power jet.

В известном датчике это отношение всегда больше единицы и практически составл ет 1,5-2. В предлагаемом датчике отношение .длин каналов и струй можно ВЫПОЛНИТЬ существенно меньше единицы, что приводит к расширению диапазона расходов, при котором линейность характе1 истики датчика сохран етс .In the known sensor, this ratio is always greater than one and is practically 1.5-2. In the proposed sensor, the ratio of the lengths of the channels and jets can be PERFORMED substantially less than one, which leads to an expansion of the flow range in which the linearity of the sensor performance is maintained.

Дл уменьшени длины коммуникационных каналов 8, струйные переключатели располагают в затылок дру другу, но так как схема кольцевар то добиваютс минимальных длин каналов расположением осей сопел питани в плоскост х, образующих боковую поверхность 11 призмы или пирамиды.In order to reduce the length of the communication channels 8, the jet switches place each other in the back of the head, but since the ring circuit is used, the minimum lengths of the channels are achieved by arranging the axes of the power nozzles in the planes forming the side surface 11 of the prism or pyramid.

Чтобы избежать перекрещивани коммуникационных каналов 8, следует брать нечетное число струйных переключателей 1. Это упрощает конструцию и способствует уменьшению длины кана;ЛОв 8.In order to avoid the intersection of communication channels 8, one should take an odd number of jet switches 1. This simplifies the design and helps reduce the length of the canal; LOV 8.

;:- . - Ч ,;: -. - H,

. формула изобретени . invention formula

Струйный датчик расхода, содержащий струйный переключатель и выходной преобразователь сигнала, например бароэлектрический, подключенный к выходным соплам струйного переключател , сопло питани которого соединено со входным, а дренажные полостис выходным отверсти ми датчика расхода , о т л и Ч а х щ и и с тем, что с целью уменьшени нелинейности характеристи1ки датчика, он снабжен струйными переключател ми, оси которых располсмкеиы а плоскост х, образующих боковую поверхность призмы или пирамида, причем выходные сопла кг1ЖД|Ого переключател соединены с управл ющими соплами последукицего переключател .An inkjet flow sensor containing an inkjet switch and an output signal converter, for example, baroelectric, connected to the output nozzles of the jet switch, the power supply nozzle of which is connected to the inlet, and the drainage cavity of the flow sensor outlet openings that in order to reduce the nonlinearity of the sensor, it is equipped with jet switches, the axes of which are located on the planes forming the lateral surface of the prism or pyramid, and the output nozzles breakers are connected with the control nozzles posledukitsego switch.

Источники информации, прин тые во внимание при экспертизеSources of information taken into account in the examination

1. Андреев Н. Струйный датчик расхода . - ПрибОЕал и элементы автоматики и вычислительной техники , 1974, 17, с. 17 (прототип).1. Andreev N. Inkjet flow sensor. - PriboEal and elements of automation and computing, 1974, 17, p. 17 (prototype).

Claims

Claim

An inkjet flow sensor comprising a jet switch and an output signal converter, for example a baroelectric one, connected to the output nozzles of the jet switch, the power nozzle of which is connected to the input and drain cavities with the output openings of the flow sensor, the fact that, in order to reduce the non-linearity of the sensor characteristics, it is equipped with jet switches, the axes of which are located in planes forming the side surface of the prism or pyramid, and the output nozzles of each switch A nozzle connected to control the subsequent switch.