Сигнализатор расхода

 

Использование: в системах управления подачей жидкости. Сущность изобретения: в рабочей камере, ограниченной двумя перфорированными платами, размещено сферическое тело из немагнитного материала с осью которого совмещен протяженный постоянный магнит, взаимодействующий с неподвижным магнитом и магнитоуправпяемым контактом. На внутренней стенке рабочей камеры выполнены калиброванные продольные каналы. 3 ил.

СОЮЗ ..ОВЕТСКИХ

СОЦИАЛ (С: И4Е СКИХ

РЕСПУБЛИК (s. >5 G 01 F 1/58

ГОСУДАРСТВЕННОГ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР

,ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (54) СИГНАЛИЗАТОР РАСХОДА

IIR Ж (Д 1 (21) 4901113/10 (22) 09.01.91 (46) 30.07.93, Бюл, М 28 (71)Научна-производственное объединение

"Астрофизика" (72) В.Н,Антонов, В.Д.Кузнецов и С.С.Петров (56) Патент ГДР N 212799, кл, G 01 F 1/58, 1982.

Изобретение относится к физике. точнее — к устройствам измерения обьема, объемного расхода, массового расхода или уровня жидкости, к электромагнитным измерителям, и может быть использовано в качестве сигнализатара расхода, в гидравлических системах для осуществления автоматического KQHTpo/IA за наличием или уменьшением расхода жидкости и подачи сигнала в блок управления гидравлической системы.

Целью изобретения является повышение надежности путем снижения вероятности заклинивания подвижного магнита и увеличение быстродействия.

Цель достигается тем, чта в сигналиэатор расхода, содержащий корпус из неферрамагнитного материала с рабочей камерой, снабженную входным и выходным патрубка-. ми, неподвижный постоянный магнит, фильтр, плату с отверстиями, жестко закрепленную в камере, подвижный постоянный магнит. установленный с вазможностью перемещения вдоль оси камеры, герметичный . магнитауправляемый контакт, устаггавленный на поверхности корпуса над участком перемеецения подвижного магнита, аси на Ы, 1830453 А1 (57) Использование: в системах управления подачей жидкости. Сущность изобретения: в рабочей камере, ограниченной двумя перфорированными платами, размещено сферическое тело из немагнитнога материала с осью которого совмещен протяженный постоянный магнит, взаимодействующий с неподвижным магнитом и магнитоуправляемым контактам. На внутренней стенке рабочей камеры выполнены калиброванные продольные каналы. 3 ил.

1 магничивания магнитов расположены по аси камеры, на стенках которой выполнены продольные каналы, фильтр установлен над входным патрубком, а платы с отверстиями и подвижный постоянный магнит расположен последовательно по потоку, при этом подвижный магнит связан с неподвижным и магнитауправляемым контактам магнитно, дополнительно введена вторая плата с отверстиями, жестко закрепленная в рабочей камере перед выходным патрубком, подвижный постоянный магнит выполнен а виде шара в защитной оболочке, неподвижный постоянный магнит размещен между фильтром и первой платой с отверстиями, которая выполнена в виде сферы, обращенной вогнутой поверхностью к подвижному магниту и с радиусом сферы, равным радиусу шара подвижного магнита.

Сопоставительный анализ с прототипам показывает, чта заявляемое устройство отличается новым элементом — второй платой, на вы м выполнением подвижного магнита в виде шара и первой платы, а также новой последовательностью в расположении элементов и их связями г, остальными элементами устройства.

1830453

На фиг.1 представлено продольное сечение сигнализатора расхода; на фиг.2— разрез А-А на фиг,1; на фиг.3 — вид Б на фиг.1.

Сигнализатор расхода (фиг.1) содержит корпус 1, фильтр 2, герметичный магнитоуправляемый контакт 3, рабочую камеру 4; выходной патрубок 5, плату с отверстиями 6, подвижный постоянный магнит 7, защитную оболочку 8, плату с отверстиями 9. »еподвижный постоянный магнит 10, выходной патрубок 11.

Элементы 2, 10, 9, 8, 6 размещены последовательно по ходу потока в корпусе 1, который начинается.с входного патрубка 11.

Фильтр 2, магнит 10, плата с отверстиями 9 жестко соединены с рабочей камерой, в которой выполнены продольные пазы 12 для протекания жидкости. В магните 10, платах

9 и 6 выполнены отверстия также для проте10

20 кания жидкости. Магнит 7 может быть сам выполнен сферическим и затем покрыт защитной оболочкой 8 или оправлен в шаровую оболочку 8. как и в предлагаемом устройстве. Затем за счет шаровой поверх- .25 ности магнит 7 повернут к магниту 10 противоположным полюсом. Магнит 7 в оболочке 8 установлен в рабочей камере 4 с возможностью перемещения вдоль ее продольной оси. Плата 9 выполнена ваг- 30 нутой по отношению к оболочке 8, радиус кривизны платы равен радиусу кривизны оболочки, Для устранения истирания материала подвижного магнита и защиты от коррозии; под воздействием жидкости, оболочка мажет быть выполнена из антикоррозианного и изнасостойкого материала, например, из металлокерамической бронзы, Плата 6 введена для ограничения хода подвижного маг- 40 нита 7, чтобы он не выходил из связи с постоянным магнитом 10. Подвижный магнит может быть выполнен в виде шара или для упрощения в виде цилиндра, заключенного в шаровую оболочку как и в приведен- 45 ном устройстве, Сигнализатор расхода работает следующим образом. В отсутствии потока магнит

7 в оболочке притянут к магниту 10, прижат к плате с отверстиями 9, контакты 3 разо- 50 мкнуты. При подаче потока через входной патрубок 11 фильтр 2 отфильтровывает все твердые частицы из потока, магнит l0 через свои отверстия пропускает поток к плате 9, которая, в свою очередь, через отверстия пропускает дальше поток к магниту 7 в аболочке 8. При малом давлении потока магнит

7.в оболочке прижат к плате 9 и не пропускает поток, Под действием возрастающей силы давления потока магнит 7 в оболочке атжимается от платы 9, пропуская поток далее в камеру 4 . Через отверстия 12 поток омывает оболочку 8, выводится иэ рабочей камеры 4 через отверстия в плате 6 и выходной патрубок 5. Постоянный магнит 7 занимает рабочее положение, определяемое уравновешиванием магнитной и гидравлических сил. Герметичный магнитоуправляемый контакт 3 замыкается пад воздействием магнитного поля переместившегося магли- та 7. При зтам герметичный магнитоуправляемый контакт 3 выставлен относительно магнита 7 так, чтобы при заданной величине контролируемого потока замыкаться, сигнализируя а наличии заданного потока.

При уменьшении величины контролируемого потока ниже заданного значения магнит 7 притягивается магнитом 10 и он перемещается в сторону платы 9; с увеличением расстояния между магнитом 7 и контактами 3 влияние магнитного поля ослабевает и контакты 3 размыкаются в исходное положение, прерывая сигнальную цепь. Плата 6 Отверстиями допускает и такой вариант работы устройства, когда постоянный магнит 7 в обо-. лочке занимает не промежуточное положение в рабочей камере 4, а крайнее и прижимается потоком к плате 6, как к упору.

Теперь перейдем к нахождению максимального расстояния r между магнитами, на котором они еще будут притягиваться друг к другу в случае прекращения подачи жидкости, Подвижный магнит в потоке жидкости будет создавать дополнительное сапротивлеwe патоку, Динамический напор потока на магнит запишется известным выражением:

Р=С -—

2 умножаем абе части на площадь поперечного .д2 сечения магнита S = 4, íî P S = F — сила давления, отсюда .p _#_d

Для работы устройства необходимо, чтобы F = Епр — силе притяжения магнитов .й М2 г„, - к

Приравниваем

ЯР R á M1 М2

С . 8 — Е.

1830453 ч cia я

Яе—

50 где С вЂ” коэффициент сопротивления подвижного магнита; р — плотность жидкости; ч — скорость течения жидкости;

d — диаметр подвижного магнита;

К вЂ” множитель пропорциональности;

M1,2 — количество магнетизма на одной полосе;

r — расстояние между магнитами.

Коэффициент сопротивления С является функцией числа Рейнольдса, которое определяется из выражения где бл — диаметр потока жидкости;

p — плотность жидкости; р — динамическая вязкость жидкости, Тип жидкости известен, выбираем для нее р и р,определяем коэффициент Re, В соответствии с ним определяется коэффициент С, Выбираем материал магнитов, выбираем для них М. Подставляем скорость течения жидкости v и получим

Сгp

Использование предлагаемого сигнализатора расхода обеспечивает по сравнению с существующими устройствами следующие преимущества: повышает надежность эа счет выполнения магнита в виде шара, что позволило исключить заклинивание подвижного магнита в рабочей камере и момент кручения. наблюдавшиеся при одноименном расположении полюсов двух магнитов, шаровая форма магнита по-.зволяет ему поворачиваться постоянно к неподвижному магниту противоположным полюсом: повышает надежность также за счет установки по направлению потока сначала неподвижного магнита, который задерживает неотфильтрованные ферромагнитные частицы, препятствуя их попаданию в рабочую камеру и увЕличению силы трения подвижного магнита о стенки рабочей камеры; выполнение подвижного магнита в оболочке позволяет повысить его антикоррозионные свойства и увеличить износостойкость. увеличивает быстродействие за счет уменьшения силы трения поверхности подвижного магнита о стенки рабочей камеры путем выполнения подвижного магнита в виде ша5

20 ра и касания шара с камерой только по касательной окружности, а не по цилиндрической поверхности, как было в прототипе; повышение надежности. т,е, обеспечение безотказ. ности, устранение вероятности заклинивания подвижного магнита устраняет временные затраты на разработку и сборку устройства при заклинивании, позволяет не прерывать работу системы, куда входит этот сигнализатор, снижает вероятность выхода из строя этой системы, экономит материальные ресурсы за счет повышения надежности, которые были бы необходимы за счет повышения надежности, которые были бы необходимы для восстановления системы. куда входит сигнализатор расхода: увеличение быстродействия отработки позволяет расширить диапазон применения, использовать в системах с более высоким быстродействием.

Формула изобретения

Сигнализатор расхода, содержащий корпус из неферромагнитного материала с рабочей камерой, снабженной входным и выходными патрубками, неподвижный постоянный магнит, фильтр, первую плату с отверстиями, жестко закрепленную в камере, подвижный постоянный магнит, установленный с возможностью перемещения вдоль оси камеры, герметичный магнитоуправляемый контакт, установленный снаружи корпуса. оси намагничивания постоянных магнитов ориентированы вдоль оси камеры. на внутренней стенке которой выполнены продольные каналы. фильтр установлен за входным патрубком, а первая плата с отверстиями и подвижный магнит установлены последовательно в направлении потока, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности за счет снижения вероятности заклинивания подвижного магнита, в него введены вторая плата с отверстиями и сферическое тело из немагнитного материала, первая плата с отверстиями выполнена вогнутой в сторону подвижного магнита, который установлен внутри сферического тела из немаг. итного материала- симметрично относите ьно центра, неподвижный постоянный магнит размещен между фильтром и первой платой с отверстиями, вогнутая поверхность которои сопряжена с частью поверхности сферического тела, 1830453 аф g б g 7

Составитель В. Антонов

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор М Петрова

Редактор

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

Заказ 2519 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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