Анализатор загрязнения жидкости

РЕФЕРАТ

Анализатор загрязнения жидкости относится к контрольно - измерительной технике и может быть использован для измерения счетной концентрации частиц механических примесей в потоках жидкостей. Содержащий входной 1 и выходной 16 гидравлические соединители, систему понижения давления 2, систему охлаждения с возможностью электрического включения и выключения 3, клапан - отсекатель с возможностью электрического включения и выключения 4, первое пороговое устройство 5, второе пороговое устройство 6, датчик температуры жидкости 7, клапан предохранительный 8, систему поддержания расхода жидкости 9, фотоэлектронный преобразователь 12 с гидравлическим входом 10, гидравлическим выходом 14 и информационным выходом, усилитель 11, регистратор 13, индикатор 15 отличающийся тем, что имеет высокую точность определения класса чистоты жидкости за счет применения системы поддержания расхода жидкости через фотоэлектронный преобразователь, а наличие системы понижения давления жидкости и системы охлаждения позволяет эксплуатировать анализатор в жестких условиях: в широком интервале температур жидкости, при высоком давлении жидкости и при возможных скачках давления жидкости (гидроударах), например, в составе установки для отработки гидросистем летательных аппаратов.

2 илл.

F15B21/04,

B01D36/00,

G01N 15/02

Анализатор загрязнения жидкости

Анализатор загрязнения жидкости относится к контрольно - измерительной технике и может быть использован для измерения счетной концентрации частиц механических примесей в потоках жидкостей по размерным группам в соответствии с ГОСТ 17216-2001. Анализатор может применяться в аэрокосмической, автомобилестроительной, судостроительной и других отраслях машиностроения для анализа загрязнения потоков рабочих, технологических, контрольных и других оптически однородных жидкостей при производстве и эксплуатации различного гидравлического, масляного и топливного оборудования.

Известен прибор контроля чистоты жидкости [1] (ПКЖ-904 А, http://www.electronpribor.ru/goods/1/3/303.html), состоящий из пробоотборной камеры с вертикальным жидкостным каналом, перпендикулярно которому на одной оптической оси расположены светоизлучатель и фотоприемник и блока электроники.

Недостатком прибора является необходимость отбора пробы.

Известна установка для отбора, очистки и выдачи рабочей жидкости при обслуживании агрегатов [2] (Патент РФ 2059901 Установка для отбора, очистки и выдачи рабочей жидкости при обслуживании агрегатов), содержащая входную магистраль с последовательно установленными насосом, фильтром и первым гидрораспределителем, от первого выхода которого отходит выходная магистраль с установленным в ней счетчиком жидкости, второй выход первого гидрораспределителя трубопроводом соединен с основной емкостью, сливной трубопровод которой через сепаратор, содержащий насос и фильтр, связан через второй гидрораспределитель либо с основной емкостью, либо с дополнительной емкостью, либо со входом счетчика жидкости в выходной магистрали и входом блока контроля чистоты жидкости, дополнительную емкость, соединенную через сливной трубопровод с выходной магистралью, причем блок контроля чистоты рабочей жидкости содержит последовательно соединенные гидрораспределитель, расходомер, счетчик механических частиц в потоке жидкости, дроссельный кран и датчик давления.

Недостаток заключается в том, что установка непригодна для очистки жидкости под высоким давлением в гидросистеме без отбора пробы в режиме длительной рециркуляции жидкости в замкнутом контуре «установка очистки жидкости - гидросистема», что, например, имеет место при отработке гидросистем летательных аппаратов в силу того, что в режиме длительной рециркуляции жидкости под высоким давлением в замкнутом контуре жидкость нагревается до температуры 100ºС и выше, а также возможны скачки давления (гидроудары), сопровождающие работу насоса высокого давления, что делает невозможным функционирование счетчика механических частиц в потоке жидкости, т.к. интенсивность излучения светодиода фотоэлектронного преобразователя, входящего в его состав, падает с увеличением температуры.

Наиболее близким аналогом, выбранным за прототип, является анализатор загрязнения жидкостей [3] (ФОТОН-965.0/1, http://onil-16.ssau.ru/potok-945r.html), содержащий входной и выходной гидравлические соединители, усилитель, регистратор, индикатор и фотоэлектронный преобразователь, имеющий гидравлический вход, гидравлический выход, информационный выход, который соединен со входом индикатора через последовательно соединенные усилитель и регистратор.

Недостаток заключается в невозможности эксплуатации анализатора в жестких условиях: в широком интервале температур жидкости, при высоком давлении жидкости и при возможных скачках давления жидкости (гидроударах), т.к. фотоэлектронный преобразователь не функционирует при повышенной температуре жидкости вследствие снижения интенсивности излучения светодиода, а конструкция фотоэлектронного преобразователя не имеет защиты от высокого давления и гидроударов, что может привести к разрушению.

Целью полезной модели является создание прибора контроля класса чистоты жидкости, предназначенного для эксплуатации в жестких условиях: в широком интервале температур жидкости, при высоком давлении жидкости и при возможных скачках давления жидкости (гидроударах), например, в составе установки для отбора, очистки и выдачи рабочей жидкости при обслуживании агрегатов (Патент РФ 2059901), что позволит использовать установку для отработки гидросистем высокого давления, например гидросистем летательных аппаратов.

Поставленная цель достигается тем, что анализатор имеет высокую точность определения класса чистоты жидкости за счет применения системы поддержания расхода жидкости через фотоэлектронный преобразователь, а наличие системы понижения давления жидкости и системы охлаждения позволяет эксплуатировать анализатор в жестких условиях: в широком интервале температур жидкости, при высоком давлении жидкости и при возможных скачках давления жидкости (гидроударах), например, в составе установки для отбора, очистки и выдачи рабочей жидкости при обслуживании агрегатов [2] (Патент РФ 2059901 Установка для отбора, очистки и выдачи рабочей жидкости при обслуживании агрегатов), что позволяет использовать установку для отработки гидросистем высокого давления, например гидросистем летательных аппаратов.

Анализатор загрязнения жидкости отличается от известного технического решения, содержащего входной и выходной гидравлические соединители, усилитель, регистратор, индикатор и фотоэлектронный преобразователь, имеющий гидравлический вход, гидравлический выход, информационный выход, который соединен со входом индикатора через последовательно соединенные усилитель и регистратор тем, что дополнительно содержит систему понижения давления жидкости, систему охлаждения с возможностью электрического включения и выключения, клапан предохранительный, клапан - отсекатель с возможностью электрического включения и выключения, датчик температуры жидкости, имеющий гидравлический вход, гидравлический выход, информационный выход, систему поддержания расхода жидкости, первое пороговое устройство, второе пороговое устройство, причем входной гидравлический соединитель соединен со входом системы понижения давления жидкости, выход которой соединен со входом системы охлаждения, выход которой соединен со входом клапана - отсекателя, выход которого соединен с гидравлическим входом датчика температуры, гидравлический выход которого соединен с гидравлическим входом фотоэлектронного преобразователя, гидравлический выход которого соединен с выходным гидравлическим соединителем, система поддержания расхода жидкости входом соединена с выходом системы понижения давления, а выходом соединена с гидравлическим выходом фотоэлектронного преобразователя, клапан предохранительный входом соединен с выходом системы понижения давления, а выходом соединен с гидравлическим выходом фотоэлектронного преобразователя, информационный выход датчика температуры жидкости соединен с входами пороговых устройств, выход первого порогового устройства соединен с входом включения системы охлаждения, выход второго порогового устройства соединен с входом включения клапана - отсекателя.

Сущность полезной модели поясняется чертежами, где на фиг.1 изображена функциональная схема анализатора, а на фиг.2 изображен пример использования анализатора в составе установки для отработки гидросистем высокого давления, например гидросистем летательных аппаратов.

Анализатор загрязнения жидкости содержит: 1 - входной гидравлический соединитель, 2 - систему понижения давления, 3 - систему охлаждения, 4 - клапан - отсекатель, 5 - первое пороговое устройство, 6 - второе пороговое устройство, 7 - датчик температуры жидкости, 8 - клапан предохранительный, 9 - систему поддержания расхода жидкости, 10 - гидравлический вход фотоэлектронного преобразователя, 11 - усилитель, 12 - фотоэлектронный преобразователь, 13 - регистратор, 14 - гидравлический выход фотоэлектронного преобразователя, 15 - индикатор, 16 - выходной гидравлический соединитель.

Анализатор загрязнения жидкости включается в магистраль с жидкостью под высоким давлением посредством гидравлического соединителя 1, с которого жидкость поступает в систему понижения давления 2, представляющую из себя гидравлический дроссель. Затем через систему охлаждения 3, клапан - отсекатель 4 и датчик температуры жидкости 7 жидкость поступает на гидравлический вход 10 фотоэлектронного преобразователя 12, где прозрачный канал с жидкостью просвечивается светодиодом, а прошедшее излучение падает на фотодиод. Таким образом, выходной сигнал фотодиода содержит информацию о твердых частицах загрязнений жидкости в виде импульсов различной амплитуды и длительности, поступающую через усилитель 11 в регистратор 13, в котором определение класса чистоты производится путем подсчета импульсов от засветки фотодиода частицами загрязнений, протекающими в потоке жидкости через фотоэлектронный преобразователь за определенный интервал времени и их селекцией по амплитуде в шести диапазонах: от мелких частиц импульсы малой амплитуды, от крупных - большой амплитуды. Шестиканальный амплитудный селектор градуируется таким образом, чтобы амплитуда импульса в каждом диапазоне была пропорциональна размеру частицы в соответствии с размерными группами (по ГОСТ 17216-2001). Результат выводится на табло индикатора 15. Затем с гидравлического выхода 14 фотоэлектронного преобразователя 12 жидкость поступает на выходной гидравлический соединитель и далее в магистраль. По сигналу датчика температуры жидкости 7 первое пороговое устройство 5 управляет системой охлаждения 3, включая или выключая ее и поддерживая температуру жидкости в заданных пределах. Это необходимо для работы фотоэлектронного преобразователя, т.к. интенсивность излучения светодиода падает с увеличением температуры. При превышении температурного порога, при котором могут произойти необратимые процессы разрушения фотоэлектронного преобразователя, второе пороговое устройство 6 выдает сигнал на включение клапана - отсекателя 4, перекрывающего поток жидкости. Клапан предохранительный 9 во время работы закрыт и при превышении критического значения давления жидкости (гидроударе) на входе системы охлаждения 3 клапан предохранительный 9 открывается и сбрасывает давление в магистраль с низким давлением, защищая тем самым фотоэлектронный преобразователь 12 от разрушения. Система поддержания расхода жидкости 9 поддерживает постоянный расход жидкости через фотоэлектронный преобразователь, т.к. регулируемый клапан задает постоянный перепад давления между входом и выходом преобразователя, тем самым повышается точность определения счетной концентрации частиц механических примесей.

Анализатор загрязнения жидкости может использоваться совместно с установкой для отбора, очистки и выдачи рабочей жидкости при обслуживании агрегатов (Патент РФ 2059901) взамен блока контроля чистоты жидкости (см. Фиг.2. В различных точках установки размещены манометры, краны, обратные клапаны и т.д., условно не показанные на схеме). В этом случае установка для отбора, очистки и выдачи рабочей жидкости может применяться для очистки жидкости под высоким давлением в гидросистеме без отбора пробы в режиме длительной рециркуляции жидкости в замкнутом контуре «установка очистки жидкости - гидросистема», что, например, имеет место при отработке гидросистем летательных аппаратов.

Источники информации:

1. http://www.electronpribor.ru/goods/1/3/303.html.

2. Патент РФ 2059901 Установка для отбора, очистки и выдачи рабочей жидкости при обслуживании агрегатов.

3. http://onil-16.ssau.ru/potok-945r.html.

Анализатор загрязнения жидкости, содержащий входной и выходной гидравлические соединители, усилитель, регистратор, индикатор и фотоэлектронный преобразователь с гидравлическим входом, гидравлическим выходом и информационным выходом, который соединен со входом индикатора через последовательно соединенные усилитель и регистратор, отличающийся тем, что дополнительно содержит систему понижения давления жидкости, систему охлаждения с возможностью электрического включения и выключения, клапан предохранительный, клапан-отсекатель с возможностью электрического включения и выключения, датчик температуры жидкости с гидравлическим входом, гидравлическим выходом и информационным выходом, систему поддержания расхода жидкости, первое и второе пороговые устройства, причем входной гидравлический соединитель соединен со входом системы понижения давления жидкости, выход которой соединен со входом системы охлаждения, выход которой соединен со входом клапана-отсекателя, выход которого соединен с гидравлическим входом датчика температуры, гидравлический выход которого соединен с гидравлическим входом фотоэлектронного преобразователя, гидравлический выход которого соединен с выходным гидравлическим соединителем; система поддержания расхода жидкости входом соединена с выходом системы понижения давления, а выходом соединена с гидравлическим выходом фотоэлектронного преобразователя; клапан предохранительный входом соединен с выходом системы понижения давления, а выходом - с гидравлическим выходом фотоэлектронного преобразователя; информационный выход датчика температуры жидкости соединен с входами пороговых устройств, причем выход первого порогового устройства соединен с входом включения системы охлаждения, а выход второго порогового устройства - с входом включения клапана-отсекателя.