Плівковий витратомір

1. Пленочный расходомер, содержащий корпус, емкость с поверхностно-активным веществом, формирователь пленки, элект рогидроклапан и измерительную систему со сетоизлучающей и светоприемной частями, о т л и ч а ю щ и й с я тем, чтосветоприемная часть измерительной системы выполнена в виде крестообразного паза, внутри которого установлены по крайней мере в два ряда фотодиоды со сдвигом один относительно другого, причем, выходы фотодиодов связаны с пусковым реле электрогидроклапана. 2. Пленочный расходомер по п.1, от л ич а ю щ и й с я тем, что поверхность свето приемной части выполнена со светопоглощающим покрытием. 3. Пленочный расходомер по пп. 1 и 2. о тл и ч а ю щ и й с я тем, что торец формирова теля пленки установлен параллельно повер хностно-активному веществу в емкости. 4. Пленочный расходомер по пп.1- 3, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что в верхней части формирователя пленки выполнена канавка. Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения микрорасходов газообразных веществ, возникающих при потере герметичности узлов и систем ракетно-космической техники. Кроме того, устройство может быть использовано для подачи микродозгаза при получении требуемых газообразных смесей при испытании узлов и систем на коррозионную стойкость и в медицинской технике. В основу изобретения поставлена задача: повышение точности и надежности измерения путем снижения некондиционных замеров, учета их в процессе автоматизированного измерения и увеличения живучести измерительной пленки. На фиг. 1 представлен общий вид устройства; на фиг.2 - поперечный разрез устройс т в а (Б -Б ); н а ф и г. З - в ид на светочувствительные элементы по стрелке "В"; на фиг.4 - конструкция подпитки пленки. Предлагаемое устройство состоит из алюминиевого корпуса 1, имеющего светопоглащающее покрытие (АН. оке. эл.-черный) внутренней поверхности 2. На корпусе размещен пленкообразующий узел, включающий прозрачный электропроводный переходник 3. закрепленный винтами 4. К торцу переходника прикреплен электрогидроклапан 5 в результате чего образуется полость 6. Внутри этой области установлен полый 2. Авторское свидетельство СССР № 212447. кл. G 01 F 1/70, 1990 (прототип). (72) Данько Анатолій Федорович, Ігнашкін Іван Сергійович, Перекопський Іван Терентійович. Сажієнко Володимир Васильо вич, СІдсльнІков Олександр Васильович, Черниш Олександр Васильович (73) Дні проп етро всь ки й д ержавни й університет (UA) С о -з 13107 переходник 7, являющийся одновременно электродом. Клемма 8 этого электрода-переходника размещены на корпусе. Внутрен- • няя полость пленкообразующего узла заполнена ПАВ 9. Уровень жидкости с ПАВ 5 отстоит от торца электрода-переходника на расстоянии "6". обеспечивающем смачивание его с помощью электрогидроклапана при его включении (движение жидкости под действием поршня), На торце злектрода-ле- 10 реходника (ВИД "А") размещена концентрическая канавка 10, являющаяся обьемом подпитки ПАВ шарообразной пленки 11, состоящей из этого же оеществз. Пленкообразующий узел имеет патрубок 12 приема 15 измеряемого расхода газа и патрубок 13 слива избытка ПАВ при длительной работе (отработанная жидкость после разрушения шарообразной пленки). В верхней части устройства размещен подвижный электрод 14, 20 проходящий через неэлектропроводный переходник 15, на котором установлен микрометрический винт 16, кинематически связанный с электродом. На переходнике нанесена измерительная шкала 17, Провод 25 питания 18 связан с электродом через паз 19. Поджатие электрода к микрометрическому винту осуществляется пружиной 20. На боковой поверхности устройства размещено смотровое стекло 21, закрытое глухой 30 крышкой 22. На фланцах 23, 24 размещены с одной стороны: светоизлучающая сфера 25 с лампочкой 26, с другой -светоприемппк 27 со светопоглащающим покрытием 28 на экране 29. Экран (ВИД "В") имеет крестооб- 35 разный паз 30 с размещенными внутри его двух рядов фотодиодов 31, сдвинутых относительно друг друга на половину диаметра фотодиода. Светоизлучатель и светоприем-ник отделены от внутренней пленкообрзую- 40 щей полости стеклами 32. 33. Фотодиоды закреплены на экране и с помощью кронштейна 34 связаны с корпусом фотоприеммика. Рабата устройства при измерении микрорасходов поясняется следующим обра- 45 зом. Исходя из величины измеряемого расхода обеспечивают настройку прибора на измерение. При большом расходе размеры шарообразной пленки максимальные. Максимальный размер выполняют крайним 50 верхним положением электрода 14 по шкале 17 микрометрическим винтом 16. При меньших расходах объем пленочного шарз уменьшают в пределах требуемой частоты срабатывания электрогидроклапа- 55 на 5. Для производства измерения необходимо: 1. Подать напряжение (24-30)В на обмотку электрогидроклапаиа 5, при этом пор шень электрогидроклапана поднимается вверх и жидкость ПАВ, находящаяся над ним выбирает зазор "б" и смачивает нижний торец полого переходника 7. являющегося формообразователем шаровой пленки и электродом. В результате смачивания торца образуется пленка ПАВ, которая затем под действием натекающего газа от патрубка 12 перемещается вверх по вертикальному каналу переходника 7. На верхнем торце этого переходника пленка начинает формироваться в шар. 2. Включить светоизлучатель. Световой поток лампы 26 проходит через стекло 32, внутреннюю полость, ограниченную повер хностью 2 и покрытую светопоглощающим покрытием, стекло 33 к экрану 29. Благодаря крестообразному пазу 31 свет взаимодейст вует с фотодиодами, установленными в два ряда со сдвигом на половину своего диамет ра. Величина тени, отбрасываемой шаровой пленкой, регистрируется чувствительными поверхностями фотодиодов. Величина из менения тока цепи фотодиодов является ме рой диаметра шаровой пленки 11. При достижении поверхностью пленки 11 острия электрода 14 происходит замыкание цепи электродов 7 и 14. Импульс тока, получен ный при этом, воспринимается блокам уп равления (на чертеже не показан), который подает сигнал на повторное включение электрогидроклапана 5 и образование но вой пленки на торце переходника 7. В даль нейшем циклы измерения повторяются, 3. Некондиционные (промежуточные) значения фиксируются фотодиодами экрана 29. При этом возможны два случая: пленка не вышла на формирование шара и размер шара произволен и разрушается раньше времени. Эти случаи учитываются измерительной системой и в каждом случае срабатывает электрогидроклапан 5. На образование новой измерительной пленки отработанная жидкость от рэзрушиошихся пленок стекает через патрубок 13 и возвращается для повторного использования в работе. При разрушении пленок верхний торец переходника 7 смачивается и часть жидкости остается в канавке 10. Это способствует подпитке измерительной пленки и увеличения ее живучести. , Из приведенного описания конструкции и работы устройства видно, что задача изобретения - повышение точности и надежности рабо ты уст ро йств а д остаточ н о сравнивать его точность и надежность работы прототипа. Точность и надежность работы прототипа зависит от точности настройки расстояния между неподвижными (в про 13107 цессе работы) электродами. Отсутствие измерения промежуточных величин и ложных срабатываний без возможности учета их в общем процессе измерений снижает точность и надежность работы прототипа. Необходимо отметить то, что пленочный расходомер имеет канавку в зоне формообразования пленочного шара, что увеличивает живучесть пленки зз счет подпитки ее. В прототипе вертикальное размещение торца, 10 Фиг./ образующего пленку приводит к возникновению в отдельных случаях многополостного пузыря, что непригодно для измерения. В настоящем техническом решении пленкообразующий торец выполнен параллельно уровню жидкости ПАВ. Макет данного устройства прошел лабораторные испытания, подтверждает достоверность достижения цели 13107 б~6 иг 2 13107 Вид & .З вид 4 Упорядник Замовлення 4099 Техред М.Моргентал Коректор М.Куль Тираж Підписне Державне патентне відомство України, 254655, ГСП? КиТв-53, Львівська пл., 8 Відкрите акціонерне товариство "Патент", м, Ужгород, вул.ГагарІна, 101