Устройство для идентификации электропроводящих частиц в жидкости

Устройство для идентификации электропроводящих частиц в жидкости

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИДЕНТИФИКАЦ ЭЛЕКТРОПРОВОДЯЩИХ ЧАСТИЦ В ЖИДКОСТИ содержаицее вихретоковый преобразова тель и .цэмерительно-регистрирунмдую схему, о тличающееся тем что, с целью повышения точности рпределения параметров частиц, в него введены вращ щаяся .цилиндрическая кювета, датчик и счетчик числа оборотов кюветы, схема управления, схе ма формирования стробирующего импульса , два ключа, две схемы запо минания, регистрирующие схемы и осциллографический индикатор, причем цилиндрическая кювета разделена радиальными перегородками.на секторы для проб контролируемой жидкости и жидкости с эталонными частицами, вихретоковый преобразователь размещен непосредственно у наружной поверхности цилиндрической кюветы и соединен с входом измерительной схемы, один выход которой соединен через , первый ключ и схему запоминания со схемой регистрации материала частиц, другой выход - с входом осциллографического индикатора и через второй ключ и вторую схему запоминания со схемой регистрации размеров частиц, выход датчика числа оборотов подключен на вход счетчика числа оборотов, выход которого соединен со схемой Q формирования стробирующего импульса и схемой управления, первый из выходов которой соединен с входами1 Сброс запоминающих схем, второй -|Св с дополнительным входом счетчика числа оборотов, третий - .с вторыч 2 входом схемы формирования стробирующего импульса, а выход схемы формирования стробирующего и ип1ульса соединен с управляющими входами обоихLiiif4 ключей и с синхронизирующим входом осциллографического индикатора. , JQ

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

П9) (11) 1(51) Я 01 t4 15/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCKOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3490514 /18-25 (22) 10.09.82 (46) 23.01.84. Бюл. Р 3 (72) Л.М.Логвинов, Ю.С.Быховский и Ю.A.Маланичев (71) Куйбышевский ордена Трудового Красного Знамени авиационный институт им. акад. С.П.Королева (53) 542.3(088.8) (56) 1. Патент США 9 4100491, кл. 5 01 N 33/12, 1978.

2. Авторское свидетельство СССР

М 670880, кл. Q 01 ) (27/86, 1979 (прототип) . (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИДЕНТИФИКИ1ИИ

ЭЛЕКТРОПРОВОДЯЩИХ ЧАСТИЦ В ЖИДКОСТИ, содержащее вихретоковый преобразователь и:измерительно-регистрирующую схему, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности оп-. ределения параметров частиц, в него

:введены вращающаяся цилиндрическая кювета, датчик и счетчик числа оборотов кюветы, схема управления, схе- ма формирования стробирующего импульса, два ключа, две схемы запо-. минания, регистрирующие схемы и осциллографический индикатор, причем цилиндрическая кювета разделена радиальными перегородками. на секторы для проб контролируемой жидкости н жидкости с эталонными частицами, вихретоковый преобразователь размещен непосредственно у наружной поверхности цилиндрической кюветы и соединен с входом измерительной схемы, один выход которой соединен через первый ключ и схему запоминания со схемой регистрации материала частиц, другой выход — с входом осциллографического индикатора и через второй ключ и вторую схему запоминания со схемой регистрации размеров частиц, выход датчика числа оборотов подключен на вход счетчика числа оборотов, выход которого соединен со схемой Pg формирования стробирующего импульса и схемой управления, первый из выходов которой соединен с входами Сброс запоминающих схем, второй с дополнительным входом счетчика числа оборотов, третий — .с вторым входом схемы формирования стробирующего импульса, а выход схемы формиро вания стробирующего импульса соединен с управляющими входами обоих ключей и с синхронизирующим входом осциллографического индикатора.

1068778

Изобретение относится к электромагнитным бесконтактным устройствам для определения размеров, счетной концентрации и материала электропроводящих частиц в непроводящих и слабопроводящих жидкостях и может быть использовано для контроля загрязнений рабочих жидкостей гидросистем, смазочных масел, топлив металлическими продуктами износа.

Известен автоматический детектор металлических частиц в жидкости, предназначенный для контроля ферромагнитных металлических .частиц в потоке жидкости, например в машинном масле. Устройство содержит два элект- )5 рически изолированных друг от друга плоских наконечника, изготовленных иэ магнитомягкого материала и намагничиваемых с помощью постоянного тока. Устройство снабжено автоматичес- 2() кой системой для периодического размагничивания наконечников, после чего происходит смыв металлических частиц потоком жидкости. Количество частиц металла, собирающееся за опре- 25 деленное время на плоских наконечниках, служит критерием оценки степени износа трущихся пар, а индикатором износа является периодичность срабатывания системы сигнализации 511.

Однако рассмотренный автоматический детектор металлических частиц в жидкости обеспечивает выявление только ферромагнитных металлических. частиц.

35 Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому положительному эффекту является устройство для определения содержания электропроводящих частиц в потоке вэ весей, содержащее вихретоковый преобразователь и подкЛюченнУю к его выходу измерительно-регистрирующую схему 52).

Недост ат ком из вест ного устрой ст ва является ограниченная воэможность 45 значительного повышения точности измерения содержания электропроводящих частиц в потоке эа счет увеличения числа датчиков. Кроме того, чувствительность вихретоковоых (магнито-5() индукционных) датчиков зависит от координаты прохождения частицы относительно обмотки датчика (вследствие неоднородности магнитного поля: обмотки), а смещение частицы относи- 55 тельно, обмотки при прохождении частицей последовательно четырех датчиков приводит к дополнительной погрешности измерения. ! 60

Цель изобретения - повышение точности определения параметров частиц.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для идентификации электропроводящих частиц в жидкости 65 содержащее вихретоковый преобразователь и иэь.зрительно-регистрирующую схему, введены вращающаяся цилиндрическая кювета, датчик и счетчик числа оборотов кюветы, схема управления, схема формирования стробирующего импульса, два ключа, две схемы запоминания, регистрирующие схема и осциллографический .индикатор, причем цилиндрическая кювета разделена радиальными перегородками на секторы для проб контролируемой жидкости и жидкости с эталонными частицами. Вихретоковый преобразователь размещен непосредственно у наружной поверхности цилиндрической кюветы и соединен с входом измерительной схемы, один выход которой соединен через первый ключ и схему запоминания со схемой регистрации материала частиц, другой выход — с входом осциллографического индикатора и через второй ключ и вторую схему запоминания со схемой регистрации размеров частиц, выход датчика числа оборотов подключен на вход счетчика числа оборотов, выход которого соединен со схемой формирования стро.бирующего импульса и схемой управления, первый иэ выходов которой соединен с входами Сброс запоминающих схем, второй — с дополнительным входом счетчика числа оборотов, третий — со вторым входом схемы формирования стробирующего импульса, а выход схемы формирования стробирующего импульса соединен с управляющими входами обоих ключей и синхрониэирующим входом осциллографического индикатора ..

На фиг. 1 представлена структурная схема предлагаемого устройства; на фиг..2 . — эпюры напряжений.

Устройство содержит вихретоковый преобразователь 1, двухпараметровую измерительную схему 2 с раздельными выходами U (i ) и U(Q) цилиндрическую диэлектрическую кювету 3, разделенную радиальными перегородками на ряд секторов 4, часть иэ которых предназначена для чистой жидкости с эталонными проводящими частицами 5., т.е. частицами, электромагнитные свойства, форма и размеры которых известны.

Другая часть секторов б предназначена для контролируемой пробы жидкости с исследуемыми частицами 7. Устройство содержит также датчик 8 и счетчик 9 числа оборотов, схему 10 управления и схему 11 формирования стробирующего импульса, ва ключа 12 и 13, схемы 14 и 15 запоминания, регистрирующее устройство 16 для определения материала электропроводящей частицы, регистрирующее устройство 17 для определения размера частицы, осциллографический индикатор 18.

1068778

Устройство работает следующим образом.

Исследуемая проба жидкости заливаетсй в сектора 6 кюветы 3, чистая жидкость заливается в сектора 4.

По образующей кюветы 3 в секторах 4 находятся эталонные частицы 5 с известными электромагнитными свойствами, формой и размерами. Кювета 3 приводится во вращение, и под действием центробежных сил исследуемые 10 частицы 7 и эталонные частицы 5 прижимаются к цилиндрической образующей кюветы 3. С внешней стороны образующей кюветы 3 с минимальным зазором . размещен вихретоковый преобразователь 1. Двухпараметровая измеритель- ная схема фиксирует изменение активного и реактивного сопротивления вихретокового преобразователя 1, при этом на одном выходе этой схемы бу- g() дет напряжение, пропорциональное изменению индуктивности u () .вихретокового преобразователя, т.е °, например, схема измерительного автогенератора с частотным детектбром, на дру. — Q$ гом выходе двухпараметровой измерительной схемы будет напряжение, пропорциональное изменению активного сопротивления 0 (Я,) вихретокового преоб-. разователя, т.е., например, схема измерительного автогенератора с амплитудным детектором. Через ключ 12, схему 14 запоминания напряжение u ((.) с выхода измерительной схемы 2 поступает на регистрирующее устройство 16 для определения материала.

Выбором частоты измерительного автогенератора и настройкой частотного детектора обеспечивается раздельная регистрация магнитных и немагнитных частиц. Через ключ 13, схему 15 эа- 4() поминания напряжение 0 (К) со второго выхода измерительной схемы 2 поступает на регистрирующее устройство 17 для определения размера частицы.

Датчик 8 числа оборотов и счетчик 9 числа оборотов обеспечивают подсчет числа оборотов кюветы 3 и выдают прямоугольный импульс после каждого оборота кюветы 3 на схему формирования стробирующего импульса и схему управления (фиг, 2,а), Схема 11 формирования стробирующего импульса вырабатывает прямоугольный импульс (фиг. 2,б) с длительностью импульса не менее длительности импульса от контролируемых частиц 7.

Схема управления обеспечивает регулируемую задержку прямоугольного стробирующего импульса в пределах

О-t(ob), где (оо) — время одного ,оборота кюветы 3.

Стробирующий импульс со схемы 11 открывает ключи 12 и 13, обеспечивая прохождение на схемы 14 и 15 запоминания и схемы 16 и 17 регистраций. Задавая необходимую задержку стробирующего импульса из в=ей последовательности импульсов от частиц, (фиг. 2,в) выводят на контроль импульсный сигнал от каждой контролируемой частицы 7 или от каждой эта лонной частицы 5 (фиг. 2,r) . В процессе измерения, поочередно выводя на регистраторы 16 и 17 эталонные 5 ,и контролируемые частицы 7, проиэво дят калибровку устройства и измерение параметров частиц.

Схеьы 14 и 15 запоминания обеспечивают накопление сигналов после каждого оборота кюветы 3 только от частиц 5 и 7 (Фиг. 2,д), Время накопления или число оборотов кюветы 3 устанавливается со схемы 10 управления.

10б 8778

ОФфй0 д

Составитель Н.Шпиньков

Редактор О.Бугир Техред С.Легеза . Корректор,О,Билак .

Заказ 11452/37 Тираж Подписное

БНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, r.Óærîðîä, ул.Проектная, 4