Струйный датчик

 

СТРУЙНЫЙ ДАТЧИК, содержащий соосно расположенные сопло питания и приемное сопло и установленное перпендикулярно к ним сопло управления, а также выход, отличающийся тем, что, с целью повышения его надежности, введено демпфирующее устройство, выполненное в виде двух вихревых камер с осевым и тангенциальным каналами в каждой, осевой канал первой вихревой камеры соединен с приемным соплом струйного датчика, осевой канал второй вихревой камеры соединен с выходом струйного датчика, а тангенциальные каналы вихревых камер соединены между собой.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

„„SU„„1021829 А

3(gy) F 15 С 1/16

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ 1

4 7 1

27 М Л 291930 22

17 Ю 7 (21) 3404965/18-24 (22) 09.03.82 (46) 07.06.83. Бюл. № 21 (72) Л. И. Заславский (53) 621-525 (088.8) (56) 1. Патент США № 3561465, кл. F 15 С 1/14, 1971.

2. Патент США № 4024887, кл. F 15 С 1/14, 1977 (прототип). (54) (57) СТРУИНЫЯ ДАТЧИК, содержащий соосно расположенные сопло питания и приемное сопло и установленное перпен. дикулярно к ним сопло управления, а также выход, отличающийся тем, что, с целью повышения его надежности, введено демпфирующее устройство, выполненное в виде двух вихревых камер с осевым и тангенциальным каналами в каждой, осевой канал первой вихревой камеры соединен с приемным соплом струйного датчика, осевой канал второй вихревой камеры соединен с выходом струйного датчика, а тангенциальные каналы вихревых камер соединены между собой.

1021829

Изобретение относится к автоматичес-. кому управлению и может быть применено в системах гидроавтоматики.

Известны струйные датчики типа соплоприемник давления. Принцип действия таких датчиков основан на измерении величины полного давления вытекающей из сопла струи жидкости. изменяющегося при взаимодействии струи с текучей средой (1).

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является струйный датчик, содержащий соосно расположенные сопло питания и приемное сопло и установленное перпендикулярно к ним сопло управления (2).

Недостатком указанных струйных датчиков является то обстоятельство, что при значительной протяженности трубопроводов в момент срабатывания струйного датчика может возникать гидравлический удар, что снижает надежность систем, в которых они использованы.

Целью изобретения является повышение надежности струйного датчика.

Поставленная цель достигается тем, что струйный датчик, содержащий соосно расположенные сопло питания и приемное сопло и установленное перпендикулярно к ним сопло управления, а также выход, дополнительно содержит демпфирующее устройство, выполненное в виде двух вихревых камер с осевым и тангенциальным каналами в каждой, осевой канал первой вихревой камеры соединен с приемный соплом струйного датчика, осевой канал второй вихревой камеры соединен с выходом струйного датчика, а тангенциальные каналы вихревых камер соединены между собой.

На фиг. 1 схематически изображен струйный датчик, включенный в систему управления подачей жидкости; на фиг. 2 — узел

1 на фиг. 1; на фиг. 3 — разрез А — А на фиг. 2.

Струйный датчик 1 содержит приемное сопло 2 и выход 3. Сопло 2 сообщено через емкость 4 с соосным ему соплом 5 питания, которое сообщено с каналом 6 питания жидкостью от источника повышенного давления, в качестве которого в данном примере использован насос 7, предназначенный для подачи жидкости из емкости 4 к потребителю (не показан).

Струйный датчик 1 содержит также демпфирующее устройство, которое содержит вихревую камеру 8, расположенную соосно приемному соплу 2, и вихревую камеру 9, осевое отверстие 10 соединено с выходным ка налом 3. Обе вихревые камеры 8 и 9 сообщены между собой тангенциальным каналом 11.

Кроме того, струйный датчик 1 содержит сопло 12 управления, ось которого перпендикулярна к общей оси сопла 5 питания и приемного сопла 2.

При этом сопло 12 управления сообщается с дополнительным каналом 13 питания жидкостью.

Канал 6 питания сообщен с насосом 7 с помощью линии 14 питания, подключенной к подаюшему трубопроводу 15, который в свою очередь подключен к выходу насоса 7.

К подающему трубопроводу 15 подключен также входной участок 16 трубопровода

17 подачи приводной жидкости к сопловому устройству 18 струйного насоса 19, установленному в емкости 20 и предназначенному для перекачки жидкости из емкости

20 в емкость 4 по трубопроводу 21, подключенному к диффузору 22 струйного насоса 19. Трубопровод 17 подключен к сопловому устройству 18 струйного насоса

19 своим выходным участком 23.

Между входным участком 16 и выходным участком 23 трубопровода 17 установлен перекрывной агрегат 24, который содержит золотник 25, поджатый пружиной 26. Приемный канал 27 перекрывного агрегата 24 сообшен с выходным каналом 3 струйного датчика 1 с помощью выходной линии 28. Утечки жидкости из перекрывного агрегата 24 сбрасываются в емкость 20 по дренажному каналу 29.

В емкости 20 установлен также донный сигнализатор 30, предназначенный для подачи сигнала об опорожнения емкости 20 на управляющее устройство 31, установленное в дополнительной линии 32 питания, сообщаюшей канал 13 управления струйного датчика с линией 14 питания.

Струйный датчик работает следующим образом.

При включении насоса 7 жидкость из емкости 4 начинает подаваться по трубопроводу 15 к потребителю (не показан).

Одновременно жидкость начинает поступать в линию 14 питания, дополнительную линию

32 питания и во входной участок 16 трубопровода 17.

Пока емкость 20 заполнена жидкостью, донный сигнализатор 30 не подает сигнала на управляющее устройство 31, которое остается при этом закрытым и перекрывает дополнительную линию 32 питания, не допуская поступления жидкости по каналу 13 управления к дополнительному соплу 12.

Если вместе с тем уровень жидкости в емкости 4 ниже уровня приемного сопла 2, то жидкость, поступающая по линии 14 питания и каналу 6 питания к соплу 5, формируется в свободную струю. Поскольку возмущающие воздействия в этом случае отсутствуют, то сформировавшаяся свободная струя поступает в приемное сопло 2, практически сохранив полное давление, имевшееся на срезе сопла 5 питания.

Пройдя приемное сопло 2, жидкость поступает в вихревую камеру 8. Однако, поскольку приемное сопло 2 соосно вихревой камере 8, то жидкость перемещается в этом направлении без образования вихря.

1021829

Из вихревой камеры 8 жидкость, прой- 1 дя по тангенциальному каналу 11, попа- к дает во вторую вихревую камеру 9 и далее через осевое отверстие 10 в выходной ка- к нал 3. При этом во второй вихревой каме-. ре 9 устанавливается вихревое движение, и жидкость испытывает значительное гидрав лическое сопротивление. т

Из выходного канала 3 жидкость по вы- л выходной линии 28 попадает в приемный п канал 27 перекрывного агрегата 24. Преодо- 10 левая усилие пружины 26, жидкость пере- л мещает золотник 25 вправо так, что входнои. т

16 и выходной 23 участки трубопровода 17 к сообщаются между собой и приводная жид- м кость начинает подаваться по трубопроводу к м сопловому устройству 18 струйного насоса 19. 15 о

При таком направлении течения жидкости вихрь образуется в вихревой каме- 4 ре 8, поскольку в нее жидкость поступает по тангенциальному каналу 11.

Переместившись в крайнее левое положение, золотник 25 разобщает входной

16 и выходной 23 участки трубопровода

Подача приводной жидкости к сопловому устройству 18 приводит в свою очередь к подсасыванию жидкости из емкости

20 струйным насосом 19 и перекачке ее в емкость 4 по трубопроводу 21.

Когда золотник 25 перекрывного агрегата 24 переместится в крайнее правое положение, течение жидкости в гидравлической цепи от приемного сопла 2 струйного датчика 1 до приемного канала 27 перекрывного агрегата 24 прекратится, и во всей цепи установится давление, равное давлению - в приемном сопле 2.

Если темп подачи жидкости из емкости

4 к потребителю меньше темпа перекачки жидкости из емкости 20 в емкость 4 Зп струйным насосом 19, то, уровень жидкости в емкости 4 повышается до тех пор, пока жидкость не начнет взаимодействовать со струей, вытекающей из сопла 5 -питания струйного датчика 1. Это взаимодействие приводит к тому, что струя в результате 3S турбулентного перемешивания отдает часть своей энергии жидкости в емкости 4, давление в приемном сопле 2 понижается, и пружина 26 начинает перемещать золотник

25 влево, вытесняя жидкость из полости перекрывного агрегата 24 через выходную линию 28 и вихревые камеры 9 и 8 струйного; датчика 1.

7, и подача по нему приводной жидкости сопловому устройству 18 прекращается, а следовательно, прекращается и перекача жидкости из емкости 20 в емкость 4.

Это приводит к понижению --уровня жидости в емкости 4; прекращению взаимоействия между жидкостью и струей, выекающей из сопла 5 питания и восстановению полного давления, воспринимаемого риемным соплом 2.

Повышение давления в приемном сопе 2 снова приводит к протеканию жидкоси через вихревые камеры 8 и 9, выходной анал 3 и выходную линию 28 к перекрывноу агрегату 24. Снова золотник 25 переещается в крайнее правое положение, и писанный цикл повторяется до опорожнения емкости 20. Тем самым обеспечивается поддержание заданного уровня жидкости в емкости 4.

Опорожнение емкости 20 приводит к срабатыванию установленного в ней донного сигнализатора 30, который, подав со-ответствующий сигнал на управляющее устройство 31, открывает его, обеспечив поступление жидкости по дополнительному трубопроводу 32 питания и дополнительному каналу 13 к соплу 12,управления.

Сформированная соплом 12 управления струя жидкости взаимодействует со струей, вытекающей из сопла 5 питания, что приводит к откЛонению последней и падению давления, воспринимаемого приемным соплом 2, независимо от положения уровня жидкости в емкости. 4. Это понижение давлениИ обуславливает перемещение влево золотника" 25: Переместившись, золотник 25 .перекрывает трубопровод 17, прекратив тем самым: подачу приводной жидкости к струйному" насосу 19, чем исключается непрОизводйтельная затрата энергий на привод струйного насоса 19.

Таким образом, пря воздействии на струю, сформированную соплом 5 питания, вызывающем изменение давления в приемном сопле 2, срабатывание струйного датчика 1 задемпфировано наличием вихревых камер 8 и 9, причем одна вихревая камера 8 обеспечивает демпфирование при понижении давления, воспринимаемого приемным соплом 2, а вторая— при повышении этого давления.

Использование данного изобретения позволяет существенно увеличить диаметры сопел струйного датчика, повысив его надежность в работе.

1021829

Редактор Т. Кугрышева

Заказ 4006/25

Составитель О. Гудкова

Техред И. Верес Корректор Д. Бокшаи

Тираж 717 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, )К вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4