close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент BY 10242

код для вставкиСкачать
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
(46) 2008.02.28
(12)
(51) МПК (2006)
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
(54)
G 01N 27/06
G 01R 33/12
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ
КОНЦЕНТРАЦИИ ФЕРРОМАГНИТНЫХ ЧАСТИЦ ИЗНОСА
В СМАЗОЧНОЙ ЖИДКОСТИ
(21) Номер заявки: a 20031108
(22) 2003.11.27
(23) 2003.07.18 к заявке 20010169
(43) 2005.06.30
(71) Заявитель: Государственное научное
учреждение "Институт механики
металлополимерных систем имени
В.А.Белого Национальной академии
наук Беларуси" (BY)
(72) Авторы: Пинчук Егор Леонидович;
Маркова Любовь Васильевна; Мышкин Николай Константинович; Семенюк Михаил Саввич (BY)
BY 10242 C1 2008.02.28
BY (11) 10242
(13) C1
(19)
(73) Патентообладатель: Государственное
научное учреждение "Институт механики металлополимерных систем имени В.А.Белого Национальной академии наук Беларуси" (BY)
(56) SU 970288, 1982.
BY a 20010169, 2002.
BY 3982 C1, 2001.
SU 1778671 A1, 1992.
SU 1509763 A1, 1989.
SU 1495707 A1, 1989.
JP 1078409 A, 1998.
EP 0157496 A2, 1985.
(57)
Устройство для определения концентрации ферромагнитных частиц износа в смазочной жидкости, содержащее электрически соединенные между собой измерительную обмотку, смонтированную на трубопроводе из диэлектрического материала, резистор,
конденсатор, источник тока и измеритель, отличающееся тем, что содержит компенсационный элемент, расположенный в трубопроводе с возможностью погружения в прокачиваемую по нему смазочную жидкость и соединенный с измерительной обмоткой,
резистором и конденсатором по мостовой схеме так, что последовательно соединенный
компенсационный элемент и конденсатор находятся в противоположных плечах моста относительно резистора и измерительной обмотки, а источник тока и измеритель подключены к диагоналям моста.
BY 10242 C1 2008.02.28
Устройство относится к области исследования ферромагнитных частиц износа в смазочной жидкости суспензий, протекающих непрерывным потоком через зону контроля,
путем измерения их электромагнитных характеристик. Оно может быть использовано для
определения концентрации частиц износа в смазочной жидкости.
Известно устройство для определения содержания продуктов износа в смазочных материалах [1]. Оно состоит из электромагнитного моста с компенсационным и рабочим зазорами в магнитопроводе, в которые помещают эталонную и анализируемую пробы
смазочного материала. После внесения последних в рабочий зазор по сигналу разбаланса
в измерительных катушках судят о степени загрязненности анализируемой пробы частицами износа.
Недостатки устройства: оно не позволяет осуществлять непрерывный контроль смазочного материала, периодический отбор проб масла увеличивает трудоемкость контроля,
промежуток времени между отбором пробы и оценкой состояния смазочного материала
может влиять на результаты измерения.
Преобразователь для измерения количества ферромагнитных частиц в жидкости [2]
содержит магнитопровод Н-образной формы с полюсными наконечниками на каждом
крайнем стержне. Наконечники представляют собой несколько параллельных пластин,
установленных с зазорами. Трубопровод, по которому течет исследуемое масло, охватывает полюсные наконечники, расположенные с одной стороны от среднего стержня магнитопровода. На крайних стержнях установлены включенные последовательно катушки
возбуждения. Измерительная катушка охватывает средний стержень. При течении по трубопроводу смазочной жидкости, содержащей ферромагнитные частицы износа, нарушается равновесие магнитного моста, которое регистрируется измерительной катушкой.
Недостатками преобразователя являются: конструктивная сложность и нетехнологичность изготовления магнитопровода, трудность балансировки громоздкого магнитного
моста, высокая энергоемкость и низкая чувствительность.
Прототипом изобретения является устройство для контроля ферромагнитных жидкостей [3]. Оно содержит два трубопровода из диэлектрического материала и измерительную обмотку, выполненную в виде двух идентичных катушек, расположенных на
трубопроводах. Потоки эталонной и исследуемой суспензий синхронно прокачиваются
соответственно по каждому из трубопроводов. Катушки вместе с последовательно соединенными резистором и конденсатором образуют мостовую схему. К ней параллельно подключен осциллографический измеритель, который через измерительные катушки
соединен с источником переменного тока. Загрязненность исследуемой суспензии оценивают, сравнивая характеристики переменных сигналов (амплитуды и фазы), поступающих
с резистора и конденсатора.
Недостатки прототипа:
необходимость создания двух идентичных потоков исследуемой и эталонной суспензий, которые должны иметь аналогичную природу;
необходимость поддержания с высокой точностью одинаковой температуры эталонной и исследуемой суспензий во избежание разбаланса мостовой схемы, отклик которого
значительно больше реакции измерителя на загрязненность исследуемой жидкости;
громоздкость устройства, существенно ограничивающая область его применения.
Задачи, на решение которых направлено изобретение:
конструктивное и технологическое упрощение устройства;
включение в конструкцию элементов, устраняющих влияние немагнитных параметров
исследуемой жидкости на показания измерителя;
замена эталонного трубопровода компенсационным элементом, позволяющим миниатюризировать конструкцию.
Поставленные задачи решаются тем, что известное устройство для определения концентрации ферромагнитных частиц износа в смазочной жидкости, содержащее электриче2
BY 10242 C1 2008.02.28
ски соединенные между собой измерительную обмотку, смонтированную на трубопроводе из диэлектрического материала, резистор, конденсатор, источник тока и измеритель,
дополнительно содержит компенсационный элемент, расположенный в трубопроводе с
возможностью погружения в прокачиваемую по нему смазочную жидкость и соединенный с измерительной обмоткой, резистором и конденсатором по мостовой схеме так, что
последовательно соединенный компенсационный элемент и конденсатор находятся в противоположных плечах моста относительно резистора и измерительной обмотки, а источник тока и измеритель подключены к диагоналям моста.
Сущность изобретения состоит в том, что компенсационный элемент исключает влияние случайных факторов на показания измерителя. В зависимости от влияния случайных
факторов, таких как давление жидкости в трубопроводе, измерение ее температуры, уровень вибраций и др., изменяются электрические параметры компенсационного элемента.
Сигнал с него обрабатывается электронной схемой измерителя, которая вносит поправку в
выходной сигнал, характеризующий загрязненность жидкости ферромагнитными частицами износа.
Пример конкретного исполнения устройства.
Схема устройства для диагностики ферромагнитных суспензий приведена на фиг. 1.
Трубопровод 1, по которому протекает исследуемая суспензия 2, служит сердечником для
измерительной обмотки 3. Она включена в мостовую схему, состоящую из компенсационного элемента 4, резистора 5 и конденсатора 6. Соединенные последовательно обмотка
3 и резистор 5, а также элемент 4 и конденсатор 6 находятся в противоположных плечах
моста. Источник 7 переменного тока подключен параллельно мостовой схеме к точкам
соединения обмотки 3 и элемента 4, а также резистора 5 и конденсатора 6. Измеритель 8
соединен с каждой из четырех точек соединения плечей измерительного моста. Он имеет
электрическую схему, которая регистрирует сигнал с измерительной обмотки и одновременно вносит в него поправку, в соответствии с сигналом от компенсационного элемента
4, зависящую от влияния случайных факторов.
Трубопровод 1 встроен в замкнутую систему циркуляции смазочной жидкости, подаваемой в узлы трения машины. В процессе эксплуатации машины в смазочную жидкость
попадают ферромагнитные частицы износа, образуя суспензию 2. По концентрации частиц можно судить о состоянии и техническом ресурсе машины. Сигнал с обмотки 3 зависит от магнитной проницаемости протекающей по трубопроводу суспензии, а также от
случайных факторов, изменяющих параметры исследуемой жидкости. Ужесточение режимов работы машины обусловливает ускорение изнашивания узлов трения и увеличение
концентрации ферромагнитных частиц износа в смазочной жидкости. Это приводит к
усилению влияния последних на электрические параметры обмотки. При малых концентрациях частиц износа в исследуемой жидкости сигнал, зависящий от влияния случайных
факторов, соизмерим с сигналом, определяемым магнитной проницаемостью суспензии 2.
Устройство работает следующим образом. При включении устройства в линию циркуляции смазки по трубопроводу 1 протекает суспензия 2 на основе смазочной жидкости и
ферромагнитных частиц износа. Ее магнитные характеристики регистрируются обмоткой 3.
Сигнал с обмотки через резистор 5 поступает в измеритель 8. Электрические характеристики компенсационного элемента 4 зависят от влияния случайных факторов со стороны суспензии 2 и внешней среды. Сигнал с элемента 4 также подается на измеритель 8.
Электронная схема последнего регистрирует оба сигнала и корректирует ошибку снятого с измерительной обмотки 3 сигнала.
Схема, приведенная на фиг. 1, может быть выполнена в различных вариантах, отличающихся элементами мостовой схемы и их взаимодействием. Компенсационный элемент
4 может быть активным, например источником ЭДС, или пассивным, например обратимо
изменяющим объем в зависимости от давления. Поэтому в принципе может быть использована как мостовая, так и другие схемы включения элементов устройства.
3
BY 10242 C1 2008.02.28
Устройство было изготовлено в лабораторных условиях в ИММС НАН Б и испытано в
трибоцентре института при воздействии различных случайных факторов.
Достоинства предложенного устройства:
простота конструкции устройства, широкие возможности его миниатюризации благодаря отсутствию трубопровода с эталонной обмоткой;
возможность изготовления устройства в виде автономного блока и технологичность
его монтажа в систему циркуляции смазки;
исключение влияния случайных факторов, таких как давление в потоке смазочной
жидкости, ее нагрев при циркуляции в системе смазки, уровень вибраций механизма и
т.п., на показания измерителя загрязнения смазочной жидкости.
Устройство может найти применение в системах смазки механизмов, содержащих узлы трения (автомобили, прокатные станы, нефте- и газоперекачивающие установки, промышленные компрессоры, двигатели летательных аппаратов и т.п.), для оперативного
контроля их работоспособности и прогнозирования технического ресурса. Это особенно
важно для машин и механизмов, выход из строя которых может повлечь за собой остановку производства, поломку дорогостоящего оборудования или привести к катастрофическим последствиям.
Источники информации:
1. А.с. 1396040 СССР, MПК7 G 01N 27/90, опубл. 15.05.88.
2. А.с. 1585736 СССР, МПК7 G 01N 27/76, опубл. 15.08.90.
3. А.с. 970288 СССР, МПК7 G 01R 33/12, опубл. 30.10.82.
Национальный центр интеллектуальной собственности.
220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.
4
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
90 Кб
Теги
патент, 10242
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа