СПОСОБ ДИАГНОСТИРОВАНИЯ ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ФИЛЬТРУЮЩЕГО ЭЛЕМЕНТА ГИДРОСИСТЕМЫ Российский патент 2017 года по МПК G01R27/26 G01N27/60 

Изобретение относится к способам функционального диагностирования и предназначено для определения технического состояния фильтрующего элемента гидросистемы в функциональном режиме.

Известен способ контроля загрязненности масляного фильтра, заключающийся в установке масляного фильтра с основным фильтрующим элементом и фильтрующим элементом перепускного клапана на двигатель с последующей передачей информации в салон автомобиля о наличии/отсутствии давления в маслосистеме (патент на изобретение №2281404, кл. F01M 11/10, опубл. 10.08.2006 г., бюл. №22). Известный способ не обеспечивает достаточной точности контроля загрязненности фильтрующих элементов, т.к. о степени его загрязненности судят по наличию или отсутствию давления в маслосистеме (с помощью датчиков давления). Причем вышеизложенный способ не позволяет прогнозировать остаточный ресурс фильтрующего элемента.

Известен также способ определения концентрации и размера частиц примесей в масле или топливе, в процессе которого в них погружают два электрода, подводят к ним постоянное напряжение и измеряют количество и амплитуду импульсов тока в цепи питания электродов (патент на изобретение №2110783, кл. G01N 15/06, опубл. 10.05.1998 г.). Известный способ обеспечивает прогнозирование возможных отказов гидросистемы, но не дает возможности прогнозирования ее остаточного ресурса. Небольшое содержание частиц примесей в масле или топливе, а также возможность загрязнения самих электродов вследствие налипания на них частиц примесей снижает точность измерений.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ контроля загрязненности масляного фильтра с основным фильтрующим элементом и перепускным клапаном, включающий установку этого фильтра на двигатель с измерением параметров и последующей передачей информации при работающем двигателе, заключающийся в том, что измеряют отношение диэлектрических проницаемостей масла до и после фильтрации с последующей передачей информации к запоминающему устройству ЗУ или непосредственно к оператору (патент на изобретение №2341791, кл. G01N 27/60, опубл. 20.12.2008, бюл. №35). Недостатком известного способа является невысокая точность измерений, т.к. большинство продуктов износа оседает на фильтрующих элементах, а их концентрация в масле как после, так и до фильтра мала, что затрудняет определение разницы соответствующих диэлектрических проницаемостей испытуемого материала.

Принципиальными отличиями предлагаемого способа диагностирования технического состояния гидросистемы являются следующие:

1) измеряют диэлектрическую проницаемость фильтрующего элемента (в известном способе измеряли диэлектрическую проницаемость масла до и после фильтрующего элемента), что дает возможность учесть содержание металлических продуктов износа в накопителе загрязнений гидросистемы - в фильтрующем элементе, что обеспечивает повышение точности измерений;

2) непрерывно сравнивают текущее значение диэлектрической проницаемости фильтрующего элемента с ее максимально допустимым значением, что создает возможность для прогнозирования остаточного ресурса фильтрующего элемента;

3) определяют прогнозируемый остаточный ресурс фильтрующего элемента по формуле:

где t_ПР - прогнозируемый остаточный ресурс фильтрующего элемента, ч;

t - наработка фильтрующего элемента, ч;

[ε] - максимально допустимое значение диэлектрической проницаемости фильтрующего элемента, Ф/м;

ε_i - текущее значение диэлектрической проницаемости фильтрующего элемента, Ф/м;

ε₀ - диэлектрическая проницаемость нового фильтрующего элемента, Ф/м.

Задача предлагаемого способа состоит в повышении эффективности технического обслуживания фильтрующих элементов гидросистем с учетом их фактического технического состояния.

Технический результат изобретения заключается в повышении точности оценки технического состояния фильтрующих элементов гидросистем и прогнозирования их остаточного ресурса.

Поставленная задача и указанный технический результат достигаются тем, что способ диагностирования технического состояния фильтрующего элемента гидросистемы включает определение параметра контроля фильтра и его передачу запоминающему устройству или оператору в процессе работы гидросистемы, причем измеряют диэлектрическую проницаемость фильтрующего элемента, непрерывно сравнивают текущее значение диэлектрической проницаемости фильтрующего элемента с ее максимально допустимым значением и определяют прогнозируемый остаточный ресурс фильтрующего элемента по формуле:

Комплекс технических средств для осуществления способа диагностирования технического состояния фильтрующего элемента гидросистемы включает: фильтр гидросистемы, который содержит не проводящий электрический ток фильтрующий элемент, встроенное устройство для определения диэлектрической проницаемости фильтрующего элемента в процессе работы гидросистемы, содержащее источник опорного сигнала и колебательный контур с обкладками, установленными на фильтрующий элемент, а также вычислительное, запоминающее и информационное устройства.

Рассмотрим пример осуществления способа диагностирования технического состояния фильтрующего элемента гидросистемы. В процессе работы гидросистемы в фильтрующем элементе накапливаются частицы загрязнений (что в пределе приводит к засорению фильтра), но оценить их текущее количество и динамику накопления без снятия фильтра затруднительно. Предлагаемый способ диагностирования технического состояния фильтрующего элемента гидросистемы включает определение диэлектрической проницаемости фильтрующего элемента как параметра контроля фильтра. Текущие значения параметра контроля записываются запоминающим устройством. При этом в работающей гидросистеме непрерывно определяют диэлектрическую проницаемость фильтрующего элемента, что дает возможность учесть содержание металлических продуктов износа в накопителе загрязнений гидросистемы - в фильтрующем элементе, что обеспечивает повышение точности измерений в сравнении с прототипом. Диэлектрическая проницаемость фильтрующего элемента изменяется в зависимости от количества в нем частиц загрязнений, и вычислительное устройство сравнивает текущее значение ε_i диэлектрической проницаемости фильтрующего элемента с ее максимально допустимым значением [ε], что создает возможность для прогнозирования остаточного ресурса фильтрующего элемента. При соблюдении условия ε_i≤[ε] фильтрующий элемент считают исправным, и вычислительное устройство определяет его прогнозируемый остаточный ресурс по формуле:

Информация о величине прогнозируемого остаточного ресурса фильтрующего элемента посредством информационного устройства передается водителю или оператору, чем обеспечивается возможность постоянного контроля технического состояния фильтрующего элемента и планирования технического обслуживания гидросистемы с учетом фактического технического состояния фильтрующего элемента. При несоблюдении условия ε_i≤[ε] фильтрующий элемент признают неисправным, требующим замены или очистки и информация об этом посредством информационного устройства немедленно передается водителю или оператору для принятия решения о проведении ремонта или технического обслуживания гидросистемы с учетом фактического технического состояния фильтрующего элемента.

Применение предлагаемого способа диагностирования технического состояния фильтрующего элемента гидросистемы позволяет повысить точность оценки технического состояния фильтрующего элемента гидросистемы, обеспечить прогнозирование его остаточного ресурса и тем самым повысить эффективность технического обслуживания фильтрующих элементов с учетом их фактического технического состояния.

Изобретение предназначено для определения технического состояния фильтрующего элемента гидросистемы в функциональном режиме. Способ диагностирования технического состояния фильтрующего элемента гидросистемы включает определение параметра контроля фильтра и его передачу запоминающему устройству или оператору в процессе работы гидросистемы, причем измеряют диэлектрическую проницаемость фильтрующего элемента, непрерывно сравнивают текущее значение диэлектрической проницаемости фильтрующего элемента с ее максимально допустимым значением и определяют прогнозируемый остаточный ресурс фильтрующего элемента по по предложенной формуле. Изобретение позволяет повысить точности оценки технического состояния фильтрующего элемента гидросистемы, обеспечить прогнозирование его остаточного ресурса и тем самым повысить эффективность технического обслуживания фильтрующих элементов с учетом их фактического технического состояния.

Способ диагностирования технического состояния фильтрующего элемента гидросистемы, включающий определение параметра контроля фильтра и его передачу запоминающему устройству или оператору в процессе работы гидросистемы, отличающийся тем, что измеряют диэлектрическую проницаемость фильтрующего элемента, непрерывно сравнивают текущее значение диэлектрической проницаемости фильтрующего элемента с ее максимально допустимым значением и определяют прогнозируемый остаточный ресурс фильтрующего элемента по формуле:

t_ПР=t⋅([ε]-ε_i)/(ε_i-ε₀),

где t_ПР - прогнозируемый остаточный ресурс фильтрующего элемента, ч;

t - наработка фильтрующего элемента, ч;

[ε] - максимально допустимое значение диэлектрической проницаемости фильтрующего элемента, Ф/м;

ε_i - текущее значение диэлектрической проницаемости фильтрующего элемента, Ф/м;

ε₀ - диэлектрическая проницаемость нового фильтрующего элемента, Ф/м.