Способ определения концентрации ферромагнитных частиц в масле

 

Изобретение относится к технической диагностике механизмов и машин , работающих в жидкой смазке. Цель изобретения - повышение точности определения концентрации ферромагнитных продуктов износа в масле. Через щелевой зазор 5 пропускают определенное количество исследуемого масла, из которого с помощью магнитного поля катушек 3 сепарируют ферромагнитные частицы. Новым в способе является пропускание определенного количества исследуемого масла через щелевой зазор 5 без магнитной фильтрации и определение функции протекания . Затем пропускают второй раз то же количество масла с магнитной фильтрацией ферромагнитных частиц и определяют функции протекания. Выфильтрованные ферромагнитные частицы оседают в щелевом зазоре 5, вследствие чего пропускная способность зазора уменьшается и функция протекания изменяется в зависимости от содержания ферромагнитного железа в масле. Концентрацию ферромагнитного железа в § масле определяют сравниванием функции протекания масла при магнитной (Л фильтрации с эталонными кривыми, в которых эллюминированы вязкостные свойства масла, полученные с помощью функции протекания масла без магнитной фильтрации. Нужньй диапазон изме-рения устанавливают изменением ширины щелевого зазора 5 I ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (gg 4 G 01 N 27/72

)3„, ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К. А ВТОРСКОМУ С8ИДЕТЕЛЬСТВУ

ВКЬЛИ11 °

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21 ) 3809569/24-21 (22) 01.11.85 (46) 23.10.86. Бюл. У 39 (72) А. К. Соон и А. Г. Пикнер (53) 621.317.4(088 ° 8) (56) Матвеев А. Н. Электричество и магнетизм М.: Высшая школа, 1983, с. 282.

Авторское свидетельство СССР

В 433382, кл. G 01 И 15/00, 1971. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИИ;

ФЕРРОМАГНИТНЫХ ЧАСТИЦ В МАСЛЕ (57) Изобретение относится к технической диагностике механизмов и машин, работающих в жидкой смавке.

Цель изобретения — повышение точности определения концентрации ферромагнитных продуктов износа в масле.

Через щелевой зазор 5 пропускают определенное количество исследуемого . масла, из которого с помощью магнит-. ного поля катушек 3 сепарируют ферромагнитные частицы. Новым в способе является пропускание определенного количества исследуемого масла через щелевой зазор 5 без магнитной фильтрации и определение функции протекания. Затем пропускают второй раз то же количество масла с магнитной фильтрацией ферромагнитных частиц и определяют функции протекания. Выфильтрованные ферромагнитные частицы оседают в щелевом зазоре 5, вследствие чего пропускная способность зазора уменьшается и функция протекания изменяется в зависимости от содержания ферромагнитного железа в масле. Концентрацию ферромагнитного железа в с масле определяют сравниванием функ- Ж ции протекания масла при магнитной фильтрации с эталонными кривыми, в которых эллюминированы вязкостные С." свойства масла, полученные с помощью функции протекания масла беэ магнит- Д ной фильтрации. Нужный диапазон изме- lame рения устанавливают изменением шири- © ны щелевого зазора 5. 1 ил.

2 а

6 " о

65578 (2) 12 1 P (3!, g1 == РДН где з

n, BPg

12 1 IS (5) l2 1 E (7) 1 12

Изобретение относится к техничес- кой диагностике механизмов и машин, работающих в жидкой смазке, и может быть использовано для анализа содержания в минеральном масле ферромагнитных примесей.

Цель изобретения — повьлпение точности определения концентрации ферромагнитных продуктов износа в масле агрегатов и машин за счет того, что через щелевой зазор устройства пропускают исследуемое масло без магнитной фильтрации железа и определяют зависимость количества протекающего масла от времени, затем пропускают второй раз то же количество исследуемого масла с магнитной фильтрацией и определяют указанную зависимость.

При этом из протекающего масла под воздействием магнитных сил выфильтровываются ферромагнитные частицы.

Частицы оседают в щелевом зазоре, вследствие чего пропускная способность щелевого зазора уменьшается и вид снимаемой зависимости изменяется.

Концентрацию ферромагнитного железа в масле определяют, сравнивая указанные зависимости при магнитной

r фильтрации с эталонными кривыми, эллиминируя вязкостные свойства масла. Ширину щелевого зазора устанавливают соответственно исследуемьпи концннтрациям ферромагнитных примесей в масле.

На чертеже показано устройство для осуществления способа.

Устройство содержит мерный сосуд

1, шкалу 2, катушки 3, создающие магнитное поле, сердечники 4 электромагнитов, щелевой зазор 5.

Секундный объемный расход масла Q в щелевом зазоре определяется по формуле где р — падение давления на участке щели глубиной — динамическая вязкость масла;

Ь, — ширина зазора;

 — длина щели.

Количество протекающего масла V находим, решая дифференциальное уравнеЫ1, ние — = О.

Ж

Если масло пропускают через щель при постоянном давлении во входе, тогда ьр = const, Q = const u

Если масло протекает через щель под давлением своего веса, тогда где Н вЂ” высота верхней границы масла

10 над входом в щелевой зазор;

P — - плотность масла;

g — ускорение свободного падения.

Обозначая V„ — начальное количестпао масла и S — сечение сосуда, содер15 жащего масло, получим, решив дифференциальное уравнение с начальными условиями при 1 = 0 V = 0

In (1 — — ) — — -kt, (4)

При включении магнитного поля ферромагнитные частицы из протекающего масла начинают оседать в щелевом зазоре„ Тем самым осажденные частицы концентрйрувт там магнитное поле; вызывая сильное локальное выфильтровывание ферромагнитных частиц. Поэтому логично ожидать и доказано экспериментами существование треугольного механизма оседания ферромагнитных

З5 частиц.

Расход масла через треугольное сопротивление а!(v;) ьрМ а!ъ(. сц ас f2 hv, 40 где с — кбнцентрация ферромагнитных частиц в масле;

k — глубина участка собирания ферромагнитных примесей;

Ь=Ь, -2hb — измененная в результате оседания ферромагнитных частиц ширина зазора, Ь, — начальная ширина зазора.

После преобразований получим дифференциальное уравнение в виде

50 ас,, ал ь ас !

В(1" —, Ь В

АВЬ, о где А — коэффициент, характеризующий треугольник осевших частиц, А =—

2 h

Ьь

3 1265578 4

h — максимальная глубина участка Через щелевой зазор 5 пропускают о собирания магнитных приме- определенное количество исследуемого сей. масла: первый раз для определения

Решением дифференциального уравне- физических свойств масла — без вклюния (7) при постоянном давлении чения магнитного поля, второй раз— .др = const является оседанием ферромагнитных частиц из протекающего масла под воздействием магнитного поля и определяют функцию

k Zn (1 — р сЧ) + k Ч = л р1 протекания масла (например секундо10 мером). Используя номограммы, построенные по (4) и (9) или по (2) и (8), определяют содержание ферромагнитного железа в масле. где

Формула изобретения

Если контролируемое масло протека- 5 ет через щель под воздействием своего веса, получим решение дифференциаль-ного уравнения в виде

К Хп(1-p cV)-k,,Õn ()- — ) = t (9) 20

V где Е с(1 — ).

6SAq b, 4

V.Рр1В АВЪ

Хп ()- p cV) + k . V = ь р - t; з " f3cV) k 1n V

30 (10) 120 fH . Вс,, где t с

35!

2) г

2 - Ъ ЗВ о

oL

k5

Из (9) видно, что левая часть уравнения — сумма двух логарифмических функций, одна из которых содержит информацию о концентрации ферро- 40 магнитного железа в масле. Функция

1п(1- P cv) зависит от концентрации ферромагнитного железа в масле, от конфигурации щелевого зазора, особенно от величины зазора Ъ, . 45

Для Настройки устройства необходимо устанавливать ширину зазора b> так, чтобы обеспечить преобладание функции k Xn(1-p cV) над функцией 50

V ( k Хп(1- — ) на подходящем участке

V о измерения протекания. Ясно, что s начальные моменты протекания преобладает функция k Хп(! — †).

Ч

Устройство работает следующим образом.

Способ определения концентрации ферромагнитных частиц в масле, включающий воздействие магнитным полем на масло, пропускаемое через щелевой зазор, отличающийся тем что, с целью повышения точности, снимают себестоимость количества вытекmего масла от времени сначала при выключенном магнитном поле, а затем при включенном магнитном поле и определяют концентрацию ферромагнитных частиц из следующих выражений — время; — определяемая концентрация ферромагнитных частиц;

Ч вЂ” количество масла, вытекшего за время t;

V, — начальное количество масла; ар — перепад давлений (при вытекании масла под постоянным давлением);

ЗА l b

2с

< Чо

К, = — {1 +Му,);

А бвв ь

v. Рвв

А .В Ь о

1265 >78

12Ч fS сечение с 1суда, содержащего

В.Р У

Составитель В. Трехов

Редактор В. Иванова Техред.H.Глущенко Корректор И. Пожо

Заказ 5653/37

Тираж 778 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 вязкость масла; начальная ширина зазора; глубина, на которой происходит падение давления; длина щели; маг.ло, — плотность масла; ускорение свободного падения, — максимальная глубина участка собирания магнитных примесей.