Устройство для контроля электромагнитных характеристик жидкостей

(72) Авторы изобретеиии

A.Ô. Кугаевский и A.S. Лукашенок

1 " ".

Рижский Краснознаменный институт инже ов авиации им. Ленинского комсомола (71) Заявитель! (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ

ХАРАКТЕРИСТИК ЖИДКОСТЕЙ

Изобретение относится к области электроизмерительной техники и может быть использовано для контроля электромагнитных характеристик жидкостей, например, ферромагнитных жидкостей, в частности для определения степени загрязнения жидких авиационных горюче-смазочных материалов инородными металлическими включениями.

Известно устройство для контроля характеристик жидкостей, использующее принцип высокочастотного трансформирования полного сопротивления контролируемой жидкости, содержащее первичную обмотку иа кольцевом сердечнике из магнитного материала и вторичную обмотку, выполненную в ви-: де цилиндрического короткозамкнутого коаксиального витка, состоящего из наружного и внутреннего электродов, а также крышки, ячейку из диэлектрического материала, наружный электрод выполнен с пазами,расположенными вдоль образующих диаметраль-.

2 но противоположно, в которых разме-, щены входной и выходной каналы ячейки из диэлектрического материала, выполненной по форме полого тороида,,соосного с внутренним электродом, 3 причем крышка имеет соответствующие выступы (1).

Недостатком этого устройства является низкая чувствительность. контроля электромагнитных характеристик жидкостей с слабо выраженными свойствами, а также сравнительная слож- ность конструкции и принципа работы, влекущая к появлению методических погрешностей измерения.

1S

Известно устройство для контроля электромагнитных характеристик жидкостей, :содержащее первичную обмотку, измерительную обмотку, выполненную в виде короткозамкнутого коаксиального цилиндра, состоящего из двух симметричных полуцилиндров, и ячей1 ху в виде полого тороида из диэлект« рического материала с соосно распо-

91139 ложенными входным и выходным каналами, расположенными диаметральнопротивоположно, кроме. того в него введена вторая ячейка, первичная о6мот р выполнена в виде двух последовательно соединенных идентичных секций, каждая иэ которых расположена на соответствующей ячейке, при этом ячейки расположены симметрично относительно стержневого элект- >р рода короткозамкнутого коаксимального цилиндра, а их входные и выходные каналы взаимно перпендикулярны.

Секции первичной обмотки подключены в плечи моста, одна диагональ ното- )s рого подсоединена к генератору переменного тока, а другая - к индикатору f23.

Недостатком известного устройства является невысокая чувствитель- 2р ность в случае контроля свойства жидкостей с слабо проявляющимися электромагнитными показателями. Кроме того, устройству .присуща конструктивная сложность реализации измерений по-И5 средством использования принципа высокочастотного трансформирования пол ного сопротивления обьекта исследования.

Цель изобретения — повышение чувст-3О

0 вительности.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для контроля электромагнитных характеристик жидкостей, содержащее тороидальную ячейку, пер-.

3S вую пару соосно,расположенных входных и выходных каналов, стержневой электрод, ось которого совпадает с осью ячейки, измерительную обмотку, О генератор переменного тока и индикатор. Дополнительно введена вторая пара идентичных входных и выходных каналов, тороидальная ячейка выполнена из ферромагнитного материала и имеет

45 две изолированные идентичные полукольцевые полости, соединенные с соответствующими парами входных и выходных каналов и расположенные симметрично относительно плоскости, - 5O проходящей через ось ячеики и ее диаметр, измерительная обмотка выполнена из двух половин, размещенных на тороидальной ячейке симметрично относительно упомянутой плоскостями и сое- . диненных встречно-последовательно

55 с индикатором, при этом стержневой электрод подключен к генератору переменного тока.

2 4

На чертеже представлено предлагаемое устройство.

Устройство содержит тороидальную ячейку 1 из ферромагнитного материала, имеющую две самостоятельные внутренние полости 2 и 3, каждая иэ которых находится в своем полукольце, с входными каналами 4 и 5 и выходными каналами 6 и 7. В центре ячейки 1 располагается стержневой электрод 8, соединенный с источником 9 переменного тока (например с частотой 1000 Гц).

Вокруг полостей 2 и 3 размещается измерительная обмотка, состоящая иэ двух симметричных и встречно связанных электрически половин 10 и 11 (на чертеже для простоты представления условно показано их одновитковое исполнение, хотя на самом деле половины 10 и 11 обмотки многовитковые), подключенная к индикатору 12, в качестве которого может быть использован, в .частности, какой-либо электронный вольтметр. Все элементы устройства заключены в соответствующий корпус из диэлектрического материала (не показан).

Устройство работает следующим образом. . Контролируемый поток 13 жидкости прокачивается через одну иэ внутренних полостей, например полость 2 ячейки 1, через ее входно" 4 и выходной б каналы. Одновременно через ее вторую внутреннюю полость 3 с входным 5 и выходным 7 каналами в одинаковом гидродинамическом режиме пропускается эталонный (образцовый) поток 14 жидкости, с характеристиками которой сопоставляется исследуемая жидкость.

Стержневой электрод 8 включается в цепь источника 9 переменного тока, в результате чего вокруг него, а именно во внутреннем пространстве ячейки 1, возбуждается переменное электромагнитное поле, силовые магнитные линии которого вкруговую замыкаютсн (циркулируют) по ячейке 1 из ферромагнитного материала.

1 .

Поскольку содержащиеся в контролируемом и эталонном потоках металлические (или ферромагнитные) микровключения при своем движении по разному сориентированы относительно маг нитных силовых линий наведенного переменного электромагнитного поля во, встречно электрически сопряженных

5 9113 половинах 10 и 11 измерительной обмотки, оконтуривающих соответственно внутренние полости 2 и 3, то согласно закону электромагнитной индукции наводятся ЭДС, причем при 5 полной эдекватности параметров обоих потоков величины их равны, и поэтому за счет взаимной, компенсации величина результирующей ЭДС в измерительной обмотке, регистрируемая ин- 10 дика ором 12, равна нулю. При малейшем же расхождении электромагнитных параметров контролируемого и эталонного потоков жидкости на выходе измерительной обмотки появляется соот-. 15 ветствующий электрический сигнал, который после определенной предварительной тарировки индикатора 12 дает полное представление об электромагнитных характеристиках контролиру- 20 емой жидкости. Например, в случае использования устройства для задач контроля чистоты жидких авиационных горюче-смазочных материалов исходным показателем может быть степень содер- 25 жания e них металлических микропримесей.

Таким образом достигается высокая чувствительность устройства.

Устройство для контроля электро- 50 магнитных характеристик жидкостей может быть использовано для решения задач. качественного контроля как специальных жидкостей, получивших аиро" кое распространение особенно в последние годы, так и для оценки кондиционности жидких авиационных горюче-смазочных материалов,.например авиатоплив, что актуально, в первую

92 6 очередь, для повышения безопасности полетов воздушных судов.

Формула изобретения

Устройство. для контроля электромагнитных характеристик жидкостей, содержащее тороидальную ячейку, первую пару соосно расположенных входных и выходных каналов, стержневой электрод, ось которого совпадает с осью ячейки, измерительную обмотку, генератор переменного тока и индикатор, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения чувствительности, в него введена вторая пара идентичных входных и выходных каналов, тороидальная ячейка выполнена из ферромагнитного материала в виде двух изолированных идентичных полукольцевых полостей, соединенных с соответствующими парами входных и выходных каналов и расположенных симметрично от-носительно плоскости, проходящей через ось ячейки и ее диаметр, измери- . тельная обмотка выполнена из двух половин, размещенных на тороидальной ячейке симметрично относительно упомянутой плоскости и соединенных встречно-последовательно с индикатором, при этом стержневой электрод подключен к генератору переменного тока.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР по заявке и 2543933/18-21, кл. G 01 R 33/12, 1977.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке и 2780968/18-21,,кл. G 01 и 33/12, 1979.

911392

Составитель В. Новожилов

Редактор В.. Данко Танкред Ж.Кастелевич Корректор М. Демчик

»»»«»«»«»»««»«»«»«»«»»«««»««»«»»«««««

Заказ 1116/34 . Тираж 719 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иаобретений и открытий

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

»«»

Филиал ППП "Патент", r. ужгород, ул. Проектная, 4