Пылесигнализатор для теплового двигателя

Пылесигнализатор для теплового двигателя

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советски«

Социалистически«

Республик (61) Дооолннтещиюеа ввт.свнд-ву (22) Заявлено 27. 02.80 (21) 2888578/18-25 (Ы)М. Кл; с впрнсоединеаие«е заявки М

G О! и 15/02 еесум9ст«аеьй кем«тет

ЕССР ае де«зи «зе«1вте««!3

«втервн«й (23}33рнорнтет

Опубликовано 35.10.81. Бюллетень М 38 (ЩУПА 553.510..42(088.8) Дата опубликования опнсання 7 . 1 0.81 (72) Asre3 нзобретенняИ.. С. Буянский (71) Заявитель (54) ПЫПЕСИГНАЛИЗАТОР ДЛЯ ТЕПЛОВОГО ДВИГАТЕЛЯ

Изобретение относится к измерительным и сигналиэирующим приборам и может быть применено в системе аварийной зас щиты теплового двигателя при наруше-:. нии фильтрации воздуха, поступающеГо на вход двигателя.

Известно устройство для определания запыленности газов, содержащ@е расположенный.в воздухопроводе фильтр, который связан с подвижным штырем.

Штырь соединен с анодами малогаб@рит-. !

9 ного сдвоенного диодного механотронв, подключенного к измерительной схе ме (11 .

И

Недостатки этого устройства -. низкая надежность сигнализации из-за одиI иаковой регистрации как мягких, так и твердых частиц, в то время, как.иа износ двигателя влияют только твердые частицы, обладающие свойствами абразива. Кроме того, данное устройство нельзя применять на транспортном средстве, так как вибрации двигателя будут вызывать ложные срабатывания устройства или даже его поломку.

Известен анализатор пыли, состоящий из установленного в воздухопроводе пьезоэлектрического датчика, связанного с измерительным устройством (2$.

Недостаток этого устройства — низкая надежность сигнализации при использовании его на транспортном средстве. Вибрации двигателя будут создавать в пьезодатчике шумовой фон, сравнимый с полезным сигналом, вызванным соударением частиц.

Наиболее близким к предлагаемому является пылесигнализатор для теплового двигателя, содержащий установленный в воздухонроводе датчик, выполненный в виде пластины — изолятора с нанесенным на нее со стороны входного фланца слоем проводника с двумя контактными площадками, каждая из которых подключена к измерительному уст" ройству. Входной фланец воэдухопрово"

87304

> (<)

30 где R — сопротивление К-ого проводК ника.

При постепенном изнашивании абразивными частицами части поверхности датчика, представленной как элементарный проводник, с сопротивлением R;, относительное изменение сопротивления датчика R* значительно меньше из40 менения сопротивления изнашиваемой части поверхности датчика RÄ.. При дальнейшем увеличении сопротивления R; его влияние на изменение сопротивления датчика R непрерывно падает из- 45 за шунтирующего действия сопротивлений неиэнашиваемых элементарных проводников. Действительно, при R;)> КК,+ у формула (1) преобразуется следующим образом: 50

ПЯ

А п ж ) М

55 т.е; при износе части поверхности датчика сопротивление датчика R> не зависит от сопротивления И изнашиваемой да присоединен к воздушному фильтру, а другой сопряжен со входом теплового двигателя. Контактные площадки расположены друг против друга по краям пластины-изолятора ГЗ . .5

Однако при неисправном фильтре в воздухопровод попадают,как мягкие, так и твердые абразивные частицы. На износ двигателя влияют только твер1 дые абразивные частицы, на них и ре- 10 агирует датчик.

Твердые абразивные частицы, попадающие иа слой проводника, изнашивают его, вызывая тем самым изменение сопротивления датчика. По скорости из- 15 менения этого сопротивления судят о концентрации и абразивных свойствах пыли, попадающей в воздухопровод при неисправном фильтре.

Кроме того, у этого устройства низкая надежность сигнализации. Дей.ствительно, сопротивление датчика можно представить как сумму параллельно соединенных сопротивлений элементарных проводников, соединяющих контактные шины. Сопротивление датчика можно записать следующим образом:

4 части проводника. Иными словами, датчик теряет чувствительность и не обеспечивает надежной сигнализации.

При закоксованности части поверхности датчик также теряет чувствительность, так как износ свободной от кокса поверхности не изменяет сопротивление датчика.

Цель изобретения — повышение надежности сигнализации.

Поставленная цель достигается тем, что в пылесигнализаторе для теплового двигателя, содержащем. установленный в воздухопроводе датчик, выполненный в виде пластины-изолятора с нанесенным на нее со стороны входного фланца слоем проводника с двумя кон-. тактными площадками, каждая из которых подключена к измерительному устройству, на слой проводника нанесены изолирующие бороздки, выполненные в виде двух встречно размещенных одна в другой гребенок, смещенных одна относительно другой на половину собственного шага, а контактные площадки расположены со стороны основания одной из гребенок.

Выполнение датчика указанным способом повышает его чувствительность н дает достоверную информацию о состоя: нии фильтра.

В данном случае сопротивление датчика r+ можно представить как сумму последовательно соединенных сопротивлений п элементарных проводников, образованных соседними изолирующими.бороздками двух встречных гребенок, и записать его следующим образом: где r — сопротивление элементарного

К проводника;

n = q+ где q — - общее количество изолирующих бороздок.

При износе абразивными частицами части поверхности датчика, представ; ленной как элементарный проводник с сопротивлением г;, сопротивление этого участка значительно возрастает, т.е. г- ) г . Тогда г w г., т.е. чув1 К ФУ 1 ствительность .к износу максимальна, и датчик обеспечивает надежную сигнализацию при неисправности фильтра.

На чертеже изображена схема пыпесигналиэаторй для теплового двигателя..

5 „-; 873043

Пылесигнализатор для теплового двигателя содержит датчик, выполненный в виде пластины-изолятора I с нанесенным на нее со стороны входного фланца слоем проводника, выполненным из никель-фосфорного сплава толщниай

0,25-0,5 мкм. Изолирующие борозди 2 нанесены по слою проводника таквии образом, что образуют встречно ваэмещенные одна в другой гребенки, кото- ta рые смещены одна относительно другой на половину собственного шага. Контактные площадки 3 представляют собой медно-оловянное покрытие толщиной

О,1 мм и шириной 1-2 мм. Контактные 1% площадки 3 соединены с измерительной схемой 4.

Устройство работает следующим образом.

При неисправности фильтра в полость рц воздухопровода, где расположен датчик, выполненный в виде пластины-изолятора l с нанесенным на нее слоем проводника, попадают абразивные частнцы.

Они изнашивают слой проводника, на который нанесены изолирующие бороздки 2, изменяя тем самым сопротивление датчика. Это приводит к изменению сигнала, снимаемого с контактных площа-. док 3 и подаваемого на измерительную схему 4. По скорости изменения сопротивления датчика судят о концентрации частиц пыли и возможности наступления аварийной ситуации при резком возрастании количества частиц пыли на выходе

35 неисправного воздушного фильтра.

Использование предлагаемого пылесигнализатора для тепловых двигателей значительно снижает возможность пропуска аварийной ситуации и позволяет получить достоверную информацию о состоянии двигателя, т.е. повышает надежность сигнализации, что снижает число аварий с серьезнын повреждением двигателя в два раза.

Экономический эффект от использования предлагаемого устройства составит в год. не менее 750 тыс.руб.

Формула изобретения

Пылеснгнализатор для теплового двигателя, содержащий установленный в воздухопроводе да чик, выполненный в виде пластины-изолятора с нанесенным на нее со стороны вхадного фланца слоем проводника с двумя контактными площадками, каждая из которых подключена к измерительному устройству, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности сигнализации, на слой проводника нанесены изолирующие бороздки, выполненные в виде двух встречно размещенных одна в другой гребенок, смещенных одна относительно другой на половину собственного шага, а контактные площадки расположены со стороны основа- ния одной из гребенок.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССВ

Н 603880, кл. G 01 N 15/00, 1976.

2. Патент США У 3805591, кл. 73-28, 1974.

3. Авторское свидетельство СССР

HI 584232, кл. С 0) и 15/02, 1975 (прототип).

873043

Составитель В. Алексеев Редактор И. Касарда . Техред Ж.Кастелевич Корректор А. Ференц

Заказ 9018765 Тираж 910 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4