Шариковый датчик расхода жидкости

 

Изобретение относится к измерительной технике. Целью изобретения является повышение достоверности измерения расхода жидкости за счет исключения влияния инородных включений. Поток жидкости, поступая через штуцер 6 во входной канал 4, протекает через жиклер 8 и попадает в тороидальный канал 3. Поток жидкости перемещает прозрачный шар 15. При прохождении шара над оптической осью приемника излучения лучи излучателей фокусируются шаром как сферической линзой. 6 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (19) SU (ш

А2 (51) 5 С 01 F 1/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (61) 1153236 (21) 4388198/24-10 (22) 18.01.88 (46) 15.02.90. Бюл. Л 6 (72) Ю.Л.Юрьев и А.В.Пустовалов (53) 681.121 (088;8) (56) Авторское свидетельство СССР

И 1153236, кл. G 01 F 1/06, 1983, (4) ШАРИКОВЫЙ ДАТЧИК РАСХОДА ЖИДКОСТИ (57) Изобретение относится к измери2 тельной технике. Целью изобретения является повышение достоверности из" мерения расхода жидкости за счет ис- . ключения влияния инородных включений.

Поток жидкости, поступая через штуцер

6 во входной канал 4, протекает че" рез жиклер 8 и попадает в тороидаль" ный канал 3. Поток жидкости переме-. щает прозрачный шар 15. При прохождении шара над оптической осью приемника излучения лучи излучателей фо-. кусируются шаром как сферической линзой. 6 ил, 1543235

Изобретение относится к измери-. тельной технике,и может быть использовано в автотранспортных средствах, Целью изобретения является повы5 шение достоверности измерений расхода жидкости за счет исключения влияния инородных включений.

На фиг..l схематично показан предлагаемый датчик расхода жидкости; на фиг. 2 - расположение элементов детектирующего устройства в корпусе датчика и ход лучей в отсутствие ша, ра; на фиг. 3 - начальный момент прохождения шаром детектирующего устрой- 15 . :ства; на фиг. 4 — момент прохождения. шара над детектором; на фиг. 5окончание прохождения шаром детек тирующего устройства; на фиг. 6 . форма выходного сигнала детектирую-. щего устройства.

Датчик состоит из разъемного корпуса 1 и 2 с тороидальным каналом 3 ,и расположенными по касательной к его оси входным 4 и выходным 5 пат- 25 рубками. Во входной и выходной патрубки 4 и 5 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 ка,нал 3 жидкости. В корпус 1 встроены два монохроматических излучателя 9 и 10, излучение которых через окна

ll и 12 проникает в тороидальный ,канал 3. 8 корпус 2 встроен монохро матический приемник 13 излучения, на приемный элемент которого через окно

14 попадает излучение от излучателей

9 и 10. Монохроматические излучатели 9 и 10 и приемник 13 излучения с элемвнтом усиления образуют фотоэлектрический узел съема сигнала, выход которого подключается к вторичному прибору. В тороидальном канале 3 расположен чувствительный эле- 45 мент - сплошной шар, диаметр которого меньше диаметра поперечного сечения тороидального канала 3, что позволяет шару свободно перемещаться в потоке жидкости. Например, длина 50 волны излучения излучателей 9 и 10 составляет 0,96 мкм. Для этого излучения шар 15, выполненный. из поликарбоната ПК-3, является собирающей п и 55 линзой, причем d <1 D-- 1 п1 чп . что обеспечивает фокусировку двух излучений одним шаром.

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 жидкости, вместе с которой перемещается шар 15.

При прохождении потока жидкости через детектирующее устройство излучение от излучателей 9 и 10 через окна 11, 12 и 14 попадает на приемник 13 излучения. При этом на выходе детектирующего устройства имеется сигнал (фиг. ба). При падении лучей на поверхность шара 15 излучение излучателя 10 фокусируется шаром 15, выполненного из прозрачного материала, в результате чего лучи отклоняются и не попадают на приемный элемент 13.

На выходе детектирующего устройства сигнал уменьшается (фиг. бб). Когда шар 15 находится точно на оптической оси детектирующего устройства, поток излучения фокусируется на приемном элементе 13 и на выходе детектирующего устройства появляется импульсный сигнал (фиг. бв), благодаря тому, что движущийся шар можно рассматривать как совокупность двух выпуклых линз, которые перемещаясь в канале в потоке жидкости, фокусируют излучения обоих излучателей на детектирующем устройстве только в одном положении шара, когда его оптическая ось совпадает с оптической осью детектора, а излучения двух излучателей, проходя симметрично оси, собираются в фокусе линзы, находящемся на детектирующем устройстве. 8 следующий момент, когда линза прошла оптическую ось детектора излучение вновь фокусируется и отклоняется шаром 15 от приемного элемента 13. Иа выходе детектирующего устройства сигнал вновь уменьшается (фиг. 6г). 0стальные любые помеховые образования не могут образовать сигнал детектора, так как не смогут обеспечить фокусировку излучений излучателей 9 и

10 на детектирующем устройстве (фиг. бд) .

Формула изобретения

Ша ри ковый датчик ра схода жидкости по авт. св. М 1153236, о т л и ч а ю шийся, тем, что, с целью 543235 где 1

D увеличения достоверности измерений за счет исключения влияния инородных включений, в него введен второй излучатель, оптическая ось которого параллельна оптической оси первого, причем оптические оси излучателей и приемника излучения расположены в одной плоскости, при этом оба излучателя размещены симметрично относительно оптической оси приемника излучения на расстояние

6 п nt

d(1с D 1 7 п< 4п, ра сстоя ние между излучателями; диаметр диафрагмы приемника излучения; диаметр шара; коэффициент преломления жидкости коэффициент преломления матермвлв шара.

Фиг. 3

1543235

Составитель М.Перов

Техред М.Ходвнич КорректорО.Ципле

Редактор Ю.Середа

Заказ 393 Тираж 544 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина,101