Струйный частотный анализатор газа

 

Фиоа Саеетепнх

СЪцналнстнческнх

Реюубпнн

««633814

/;;, --

2 (51) М. Кл.

Q 01 М 29/00 (61) Дополнительное к авт. свил-ву (22) Заявлено24.12.76 (21) 2433895/25-24 с присоединением заявки №вЂ” 1 (23) Приоритет

Госудврствонный комнтет

Соввтв Миниотров СССР во делам изобрвтвний и открытий (43) Опубликовано 05.11.78.Бюллетень № 41 (45) Дата опубликования описания 10.11.78 (53) УДК621-52 5 (088. 8) Г. И. Васильев, Э. И. Гомулин, Л. А. Залкинд, А. Н. Манькин и В. К. Федотов (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) СТРУЙНЫЙ ЧАСТОТНЫЙ АНАЛИЗАТОР ГАЗА

Изобретение относится к струйной пневмоавтоматике и может быть использовано в качестве датчика для измерения физических параметров газовых сред— температуры, состава бинарных и псевдобинарных смесей и др.

Известно устройство, предназначенное для регулирования числа оборотов турбореактивного двигателя, которое содержит камертонный задающий генератор, тахьметр, струйный элемент сравнения и пневмогидравлический преобразователь, формирующий выходной сигнал (1). Пневмоимпульсы, поступающие с камертонного генератора и тахометра, суммируются в струйном элементе сравнения и сигнал рассогласования, пропорциональный разности входных частиц, поступает в пневмогидравлический преобразователь.

Недостатками этого устройства являются сложность и невозможность его использования для измерения других физических величин, не связанных с числом оборотов.

Наиболее близким к изобретению яв- ляется струйный. частотный анализатор газа, содержаший два источника звуковых колебаний один из которых через дроссели связан с каналом подачи анализируемого газа, а второй соединен через дроссель с каналом подачи эталонного газа, акустико-пневматический преобразователь, акустически связанный с источниками звуковых колебаний (2).

Однако при использовании этого анализатора возникает необходимость обеспечения одинаковых давлений на границах проточных частей эталонного и рабочего акустических источников (свистков), что приводит либо к установке грех основных элементов (двух источников и акустико-пневматического приемника) в герметичной емкости, связанной с просасываюшим устройством, эжектором, либо к введению в устройство мембранных повторителей, поддерживающих указанное равенство давлений, Первое неудобно вследствие появления отраженных or стенок камеры звуковых волн, 631814 искажающих картину сложения двух частот, что снижаег надежность и усложняег конструкцию датчика, второе — иээа эначигельной погрешности поддержания давления, присушей .мембранным повторителя м.

Целью иэобрегения является упрощение аналиэагора и повышение его надежности.

Зта цель достигается тем, что в àíà- 1g лиэаторе установлены пневмоемкосгь, задагчик давления и дополнительный дроссель, причем пневмоемкосгь подключена к эадатчику давления, связана через дополнительный дроссель с атмосферой и 15 соединена с входами источников звуковых колебаний.

На чертеже иэображена принципиальная схема устройства.

Устройство содержит дросселя. 1 4 и 20 дополнительный дроссель, источники 5,6 звуковых колебаний, пневмоемкосгь 7, акус тико-пневматический пре образователь

8, каналы 9,10 связи с пневмоемкостью, эадагчик ll давления, питающий и прием- 25 ный капилляры 12,13 реао«атора Гельмгольца.

Аналиэагор преобразователя 8 рабогаег следующим обраэом.

При генерации звуковых колебаний источниками 5 и 6, вследствие наложения агих колебаний, возникают биения -чередования звукового сигнала с частотой, равной равности частот источников 5 и 6, д при несущей частоте, равной номинальной.

Зти биения, частота которых равна разности частот источников 5 и 6, улавливаются преобраэователем 8, при максимуме амплитуды звукового сигнала происходит гурбулиэация ламинарной струи, вы- 40 гекающей из питающего капилляра 12, что сопровождается падением давления выхода (Р „,,„) в приемном капилляре 13.

При уменьшении амплитуды звукового сигнала ламинарный режим течения струи в преобразователе 8 восстанавливается, и давление выхода принимает максимальное значение.

Пневмоемкосгь 7 обеспечивает равенство давлений аналиэируемого (АГ} и эталонного (ЭГ) газов на входах в источники акустических сигналов 5 и 6.

Погрешность поддержания этого равенства равна равности перепадов на соедиЯ нигельных каналах 9 и 10, r.е. исчезаюше мала. Условием работы является:. аког ч вхзг .ч гдето „д — входное давление анализируемого газа;

Р,, — давле ние в е мк ос ги;

Р— входное давление эгалонновхэг го гаэа.

Изменение величины Р> может осуществляться либо изменением величины дросселя 4, любо путем изменения задания, подаваемого на эадатчик 11, подключенный к пневмоемкосги 7.

Технико-экономический эффект or изобретенияя досгигае гся эа сче г гого, что при его реализации обеспечивается поддержание с высокой точностью одинаковых давлений анализируемого и эгалонного газов на входах в соотвегсгвуюшие источникИ акустических сигналбв.

При эгом отпадает необходимость заключения элеменгов 4,5 и 6,8 в герметичную пневмоемкосгь, Злеменгы работают при атмосферном давлении на выходе, что особенно важно для нормальной работы акусгико-пневматического преобразователя 8.

Наличие пневмоемкосги 7 обеспечивает равенство давлений на входных каналах в источники звука {с исчезающе малой погрешностью) в широком диапазоне изменения давлений эталонного и анализируемого газов на входе в прибор, температуры окружающей среды и барометрического давления.

В результаге обеспечивается высокая точность и надежность устройства, что дает возможность применить устройство для анализа малых концентраций (в пределах довэрывных) горючих газов и паров. (Формула изобретения

Струйный частотный анализатор газа, содержащий два исгочника звуковых колебаний, один иэ которых через дроссели связан с каналом подачи анализируемого газа, а второй соединен через дроссель с каналом подачи эталонного газа, и акусгико-пневматический преобразователь, акустически связанный с исгочниками звуковых колебаний, о т л и ч а ю щ и йс я, тем, чго, с целью упрощения анализатора и повышения его надежности, в нем установлены пневмоемкосгь, эадагчик давления и дополнительный дроссель, причем пневмоемкосгь подключена к эадагчику давления> связана череэ до полнительный дроссель с атмосферой и

631814

Фил

Составитель О. Гудкова

Техред 3. Фанта К орректор E. Дичинская

Редактор Н. Иархоескал

Заказ 6332/42 Тираж 1070 Подписное

ПНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Пагенр, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 соединена с входами источников звуковых колебаний, Источники информации, принятые во внимание при акспергизе: в

1. Патент США % 3302398, кл. 137-81,5, 197 1, 2. Авторское свидетельство СССР

% 488065, Г15 С 1/04, 1974.