Устройство для проверки датчиков жидкостной системы

Устройство предназначено для проверки датчиков жидкостной системы и относится к области испытаний элементов гидравлических систем. Устройство содержит герметичную емкость с установленными в ее полости n (где n=1, 2 и т.д.) датчиками, соединенную с реверсивным насосом трубопроводами и снабженную измерительным прибором. Стенки герметичной емкости, по крайней мере, в зоне расположения датчиков выполнены прозрачными. На входе емкости установлены k (где k=l, 2 и т.д.) направляющих пластин. Не менее одного датчика установлено так, что плоскость, проходящая через его продольную ось и пересекающая продольную ось герметичной емкости, пересекает и направляющие пластины. Объем гидравлической полости реверсивного насоса равен объему герметичной емкости. При установке направляющих пластин в количестве 2, 3 и т.д., они расположены по конусной образующей. Может быть применен ручной реверсивный насос, а для наблюдения за подаваемыми потоками воды его корпус может быть выполнен прозрачным. Технический результат – уменьшение габаритов. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к области испытаний элементов гидравлических систем, таких, например, как датчики наличия жидкости, и может быть использовано как в космической технике для исследований воздействия невесомости, так и в наземных условиях.

Известно устройство проверки датчиков жидкостной системы [1], содержащее емкость с установленным в ней датчиком, соединенную трубопроводами с насосом.

Недостатком такого устройства являются отсутствие визуального контроля работы датчика, а также невозможность использования в условиях невесомости.

Наиболее близким по технической сущности к заявленному техническому решению является устройство проверки жидкостной системы [2], содержащее герметичную емкость с установленным в ее полости датчиком, соединенную трубопроводами с реверсивным насосом и измерительным прибором. В качестве герметичной емкости взята часть проверяемой жидкостной системы с установленным датчиком.

Недостатком такого устройства является невозможность учета влияния соседних конструкций на работу датчика в условиях невесомости, а также отсутствие визуального контроля состояния среды, в которой работают датчики.

Задачей предлагаемого изобретения является создание устройства для проверки работы датчиков жидкостной системы преимущественно в условиях невесомости с возможностью визуального контроля состава среды оператором и съемкой на фото-киноаппаратуру для сопоставления с показаниями датчиков.

Поставленная задача решается тем, что в устройстве для проверки датчиков жидкостной системы, содержащем герметичную емкость с установленными в ее полости n (где n=1, 2 и т.д.) датчиками, соединенную с реверсивным насосом трубопроводами и снабженную измерительным прибором, в отличие от прототипа стенки герметичной емкости по крайней мере в зоне расположения датчиков выполнены прозрачными, и на ее входе установлены k (где k=1, 2 и т.д.) направляющих пластин, причем не менее одного датчика установлено так, что плоскость, проходящая через его продольную ось и пересекающая продольную ось герметичной емкости, пересекает и направляющие пластины, при этом объем гидравлической полости реверсивного насоса равен объему герметичной емкости. При установке направляющих пластин в количестве 2, 3 и т.д., они расположены по конусной образующей. Может быть применен ручной реверсивный насос, а для наблюдения за подаваемыми потоками воды его корпус может быть выполнен прозрачным.

Техническим результатом, достигаемым с помощью предлагаемого изобретения, является создание экономичного и более компактного устройства проверки датчиков жидкостных систем по сравнению с известными.

На чертеже показан пример конкретного выполнения устройства для проверки датчиков жидкостной системы.

Устройство для проверки датчиков жидкостной системы содержит герметичную емкость 1, на входе которой расположены направляющие пластины 2, закрепленные на торцевой стенке (как показано) с возможностью закрепления и на боковых стенках герметичной емкости 1.

При количестве k=2, 3 и т.д. направляющие пластины 2 расположены по конусной образующей. На фигуре показано количество направляющих пластин k=3. Через направляющие пластины 2 вблизи торцевой стенки герметичной емкости 1 проходит входной патрубок 3, который имеет несколько радиально расположенных отверстий (не показаны), направленных к торцевой стенке герметичной емкости 1. В полости герметичной емкости 1 размещены n (n=2) датчиков 4. Один из датчиков 4 установлен так, что плоскость, проходящая через его продольную ось и пересекающая продольную ось герметичной емкости 1, пересекает и направляющие пластины 2. На выходе герметичной емкости 1 установлен выходной патрубок 5 с дроссельной шайбой (не показана) и защитным элементом 6, выполненным в виде конуса. Герметичная емкость 1 соединена трубопроводами 7 с реверсивным ручным насосом 8, который включает две полости: гидравлическую 9 и пневматическую 10, разделенных поршнем 11, причем гидравлическая полость 9 соединена с входным патрубком 3, а пневматическая полость 10 - с выходным патрубком 5. Насос 8 оснащен ручкой 12 с градуировкой 13. Герметичная емкость 1 снабжена измерительным прибором 14.

Работает устройство следующим образом. При использовании в невесомости гидравлическая полость 9 насоса 8 предварительно заправлена водой и до сборки с герметичной емкостью 1 служит резервуаром для хранения воды. Вращением ручки 12 по часовой стрелке поршень 11 перемещается, подавая воду из гидравлической полости 9 через трубопровод 7 и входной патрубок 3 в полость герметичной емкости 1. С помощью градуировки 13 возможно регулирование скорости движения поршня 11. Проходя через радиальные отверстия входного патрубка 3, вода ударяется о торцевую стенку герметичной емкости 1, создавая турбулентные потоки, перемешивающие воду и воздух. Затем эти потоки поступают на направляющие пластины 2, выполненные из металла, например нержавеющей стали 12Х18Н10Т. За счет молекулярных сил частицы воды имеют большое сцепление с металлическими деталями, поэтому в условиях невесомости вода притягивается к металлическим пластинам, а молекулы воздуха отделяются. При движении вдоль направляющих пластин 2 происходит постепенное разделение воды и воздуха. Для улучшения процесса отделения пузырьков воздуха направляющие пластины предлагается располагать расходящимися от входа в герметичную емкость 1, а для создания равномерного потока - по конусной образующей. Таким образом, на направляющих пластинах создается паровоздушная фаза. Ось одного из установленных датчиков 4 лежит в плоскости, пересекающей направляющие пластины 2. В этом случае чувствительный элемент датчика 4 проходит через отверстия в направляющих пластинах 2. Причем экспериментально установлено, что для исключения зависания капель воды в отверстиях направляющих пластин при использовании в условиях невесомости диаметр этих отверстий должен быть не менее 2,4 диаметра чувствительного элемента датчика. За направляющими пластинами 2 воздух собирается в середине полости герметичной емкости 1. При различных скоростях потоков воды достигается разное состояние сред возле датчиков 4: вода, вода - воздух, воздух. Снятие электрического сигнала с датчиков 4 производится измерительным прибором 14, например, мультиметром “Электроника” ММЦ-01. После прохождения через герметичную емкость 1 вода подходит к выходному патрубку 5 с дроссельной шайбой (не показана), снабженному защитным элементом 6, выполненным из фторопласта в виде конуса, который не позволяет воде перетекать в выходной патрубок за счет того, что силы сцепления на поверхности фторопласта между водой и поверхностью меньше, чем между металлической поверхностью и водой при малых скоростях потока воды. В условиях невесомости вода удерживается на поверхности металлических пластин. Чтобы избежать повышения давления в герметичной емкости 1 и перетекания воды в пневматическую полость 10 насоса 8, герметичная емкость 1 и гидравлическая полость 9 насоса 8 выполнены с равными объемами. После заполнения герметичной емкости 1 водой до выходного патрубка ручку 12 насоса 8 поворачивают в обратную сторону, и вода под действием разрежения, возникающего в насосе, всасывается обратно в насос. Стенки герметичной емкости 1 сделаны прозрачными из оргстекла для того, чтобы можно было визуально контролировать процесс заполнения и осушения емкости, а также для минимальной смачиваемости стенок емкости в условиях невесомости. Для наблюдения за подаваемыми потоками воды и наличием пузырей воздуха корпус насоса 8 тоже может быть выполнен прозрачным. Для герметизации стыков емкости применима композиция герметиков “Герметалл-1” и “ВГО-1”.

Заявляемое техническое решение позволяет учесть влияние в невесомости соседних конструкций на выходной сигнал датчиков.

Литература.

1. Патент РФ № 1634855, МПК F 15 B 19/00.

2. Патент РФ № 2169864, МПК F 15 B 19/00.

1. Устройство для проверки датчиков жидкостной системы, содержащее герметичную емкость с установленными в ее полости n (где n=1, 2 и т.д.) датчиками, соединенную с реверсивным насосом трубопроводами и снабженную измерительным прибором, отличающееся тем, что стенки емкости, по крайней мере, в зоне расположения датчиков выполнены прозрачными и на входе емкости установлены k (где k=1, 2 и т.д.) направляющих пластин, причем не менее одного датчика установлено так, что плоскость, проходящая через его продольную ось и пересекающая продольную ось герметичной емкости, пересекает и направляющие пластины, при этом объем гидравлической полости реверсивного насоса равен объему полости герметичной емкости.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что направляющие пластины при k=2, 3 и т.д. расположены по конусной образующей.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что реверсивный насос выполнен ручным.

4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что насос выполнен с прозрачным корпусом.