Шариковый датчик расхода жидкости

 

ШАРИКОВЫЙ ДАТЧИК РАСХОДА ЖИДКОСТИ, содержащий фотоэлектрический узел съема сигнала, установленный на корпусе с входным и выходньн патрубками, внутри корпуса выполнен тороидальный канал с расположенным в нем шарому отличающийс я тем, что, с целью повышения , достовериости измерения за счет уменьшения влияния инородных включений , шар выполнен сплошным из материала , оптически прозрачного в частотном диапазоне излучателя, а излучатель и детектор узла съема сигнала - монохроматическими. (О ел со ю со Од

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

4(g)) G 01 F 1/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTHA (21) 3602991/24-10 (22) 07.06.83 (46) 30.04.85.Вюл.У 16 (72) Ю.Л.Юрьев, О.У.Мельничук н А.М.Тузов (53) 681.121 (088.8) (56) 1.Патент США У 4173144, кл.73-229, опублик,1979.

2. Патент США У 4157660, кл.73-194Е, опублик.1979 (прототип ). (54) (57) ШАРИКОВЫЙ ДАТЧИК РАСХОДА

ЖИДКОСТИ, содержащий фотоэлектриÄÄSUÄÄ 1153236 ческий узел съема сигнала, установленный на корпусе с входным и выходньщ патрубками, внутри корпуса выполнен тороидальный канал с расположенным в нем mapoM, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения достоверности измерения за счет уменьшения влияния инородных включений, map выполнен сплошным из материала, оптически прозрачного в частотном диапазоне излучателя, а излучатель и детектор узла съема сигнала — монохроматическими. патрубки 4 и " ввернуты штуцера 6 и 7 для подсоединения подводящих и отводящих шлангов. Во входном канале 4 имеется жиклер 8 для повышения скорости втекающей под давлением в канал 3 жидкости. В корпус 1 встроен монохроматический излучатель 9, излученче которого через окно 10 проникает в тороидальный канал 3. В корпус 2 встроен монохроматический приемник излучения II на приемный элемент которого через окно 12 попадает излучение от излучателя 9. Ионохроматические излучатель 9 и приемник излучения 11 с элементом усиления образуют фотоэлектрический узел съема сигнала, выход которого подключается к вторичному прибору. В тороидальном канале 3 расположен чувствительный элемент — сплошной шар, диаметр которого меньше диаметра поперечного сечения тороидального канала 3, что позволяет шару свободно перемещаться в потоке жидкости. Длина волны излучения излучателя 9 составляет 0,96 мкм.

Дпя этого излучения шар 13 выполнен, например, из полиамида 68 и является собирающей линзой.

Шариковый датчик расхода жидкости работает следующим образом.

Поток жидкости, поступая через штуцер 6 во входной канал 4, протекает через жиклер 8 и попадает в тороидальный канал 3. В канале 3 образуется вихревое движение жид25

30 кости, вместе с которой перемещается шар 13. При прохождении потока жид кости через детектирующее устройство излучение от излучателя 9 через окна 10 и 12 попадает на приемник излучения 11. При этом на выходе детектирующего устройства сигнал отсутствует. При падении лучей на поверхность шара 13 излучение от излучателя 9 фокусируется шаром 13, выполненного из прозрачного материала, в результате чего лучи отклоняются и не попадают на приемный элемент

11. На выходе детектирующего устройства появляется импульсный сигнал (фиг.2, точка б ). Когда шар 13 находится точно на оптической оси детектирующего устройства, поток излучения фокусируется на приемном элементе 11 и на выходе детектирующего устройства сигнал вновь отсутствует (фиг.2,точка в), В следую

4 1153236 2

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использова но в автотранспортных средствах и других отраслях народного хозяйства.

Известен датчик расхода, содержащий корпус с входным и выходным патрубками. Внутри корпуса имеется измерительная камера, в которой установлен чувствительный элемент— турбинка и фотоэлектрический узел съема сигнала с оптическим детектирующим устройством Г17.

Однако датчик расхода жидкости имеет низкую точность измерения расхода топлива за счет получения ложной информации при появлении в топливе пузырьков воздуха или части" чек грязи.

Наиболее близким к предлагаемому является шариковый датчик расхода жидкости, содержащий фотоэлектрический узел съема сигнала, установленный на корпусе с входным и выходным патрубками, внутри которого выполнен тороидальный канал с расположенным в нем шаром (2).

Этот шариковый датчик расхода жидкости также имеет низкую точность измерения при наличии в топливе пузырьков воздуха или частичек грязи за счет появления на выходе детектирующего устройства сигнала помехи.

Целью изобретения является повышение достоверности измерения расхода 35 за счет уменьшения влияния инородных включений. указанная цель достигается тем, что в шариковом датчике расхода

-жидкости, содержащем фотоэлектричес- 40 кий узел съема сигнала, установленный на корпусе, .внутри которого выпол. нен тороидальный канал с расположенным в нем шариком, шар выполнен сплошным из материала оптически 45 прозрачного в частотном диапазоне излучателя, а излучатель и детектор узла съема сигнала — монохроматическими.

На фиг.1 представлен шариковый 50 датчик расхода жидкости, общий вид; на фиг.2 — форма выходного сигнала детектирующего устройства.

Датчик состоит из разъемного корпуса 1 и 2 с тороидальным кана- 55 лом 3 и расположенными по касательной к его оси входным 4 и выходным 5 патрубками. Во входной и выходной

1153236

Составитель В.Андреев

Редактор А.Гулько Техред Л.Коцюбняк Корректор А.Зимокосов

Заказ 2497/36 Тираж 703

ВНИИНИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035,Москва,Ж-35,Раушская наб.,д.4/5

Подписное

Филиал ППП "Патент",г.ужгород, ул.Проектная,4

3 щий момент, когда линза 13 прошла оптическую ось детектирующего устройства, излучение вновь фокусируется и отклоняется шаром !3 от приемного элемента 11„ На выходе детектирующего устройства появляется импульсный сигнал (фиг .2, точка r ).

Выходной сигнал детектирующего устройства представляет собой последовательность двух импульсов б и г 10 (фиг.2 ). Задержка импульса г относительно импульса б и период Т повторения двух импульсов зависят от соотношения диаметра шара 13, длины тороидального канала 3 и являются постоянными для конкретного датчика, а также зависят от скорости перемещения шара 13 по каналу 3, которая пропорциональна расходу жидкости.

При наличии в жидкости пузырьков 20 воздуха на выходе детектирующего устройства появляется сигнал помехи, 4 имеющий вид одиночного импульса (фиг.2, точка д ), так как пузырек воздуха. с жидкостью образует рассеивающую линзу. При прохождении через детектирующее устройство части чек грязи излучение излучателя 9 прерывается и на выходе детектирующего устройства появляется сигнал помехи, аналогичный сигналу от пузырька воздуха. Закономерность появления двух импульсов полезного сигнала и его отличие от сигнала помехи позволяет повысить точность измерения расхода жидкости.

Использование шарикового датчика расхода жидкости в системе измерения расхода топлива в автомобиле позволяет повысить точность измерения расхода топлива, что в свою очередь. обеспечивает более экономичное его потребление.