Универсальное устройство для создания, измерения, контроля и учета степени влияния влажности на компоненты пневматических подвесок с возможностью обнаружения образования конденсата на исполнительных элементах Российский патент 2024 года по МПК G01N25/56 

Группа изобретений относится к устройствам для испытания техники, в частности к устройствам для испытания пневматических систем подвески автомобилей, с учетом конструктивных особенностей, в условиях повышенной влажности и воздействия отрицательных температур и предназначена для измерения влагосодержания сжатого газа и обнаружения предстоящего или уже произошедшего образования конденсата.

Известно устройство для измерения относительной влажности [Патент RU №2668947 С2, G01N 25/56] состоящее из чувствительного элемента, с возможностью преобразования в цифровой сигнал значений относительной влажности.

Недостатком данного устройства является отсутствие возможности измерения в условиях отрицательных температур, невозможностью измерения сложностью реализации внедрения в существующие устройства из-за сложности конструкции предлагаемого устройства.

Известен портативный прибор для измерения влажности воздуха с возможностью измерения текущей точки росы [https://www.directindustry.com.ru/prod/cs-instruments-gmbh-co-kg/product-199960-2014139.html] состоящий из корпуса, чувствительного элемента, дисплея, штуцера (вход воздуха).

Недостатком является конструкционные особенности прибора. Поступающий воздух не имеет сквозного прохода, а упирается в чувствительный элемент, соответственно это отражается на функциональных особенностях и точности результатов, поскольку проходящий, по магистрали газ, может иметь иные значения, при медленном движении потока, чем фиксирует прибор.

Известен способ определения образования конденсата электродвигателей в зависимости от условий окружающей среды влажности [Патент RU №2788919 С2, G01N 25/56] который состоит из этапов определения влажности и этапа предотвращения/минимизации влияния конденсата на элементы двигателя.

Недостатком данного способа является необходимость в использовании большого количества прикладных устройств, ЭВМ и т.д. для обнаружения влажности и предотвращения влажности, Высокая стоимость описанного метода и специфическая направленность не позволяют использовать в других, одиночных, системах, а только лишь пригодно для групповых систем, что снижает достоверность получаемых общих результатов.

Известен способ определения температуры точки росы природного газа [Патент RU №2318207 C1, G01N 25/66] который заключается в нанесении покрытия с низкой температурой замерзания и малой величиной тангенса угла на зеркало конденсаторного гигрометра.

Недостатком является предлагаемые компоненты, которые являются побочными продуктами углеводородов. Исследуемый природный газ будет смешиваться с наносимым покрытием (в предлагаемом методе важна величина покрытия) в результате чего будут искажены результаты измерений.

Наиболее близким по смыслу аналогом, к заявленному объекту, является устройство для измерения влажности сжатого газа [Патент RU №2668947 С2, G01N 25/56], которое включает в себя размещенный в едином корпусе датчик влажности, фильтр, прибор контроля давления, предохранительный клапан, соединительные трубопроводы, цифровой индикатор влажности, электрически подключенный к чувствительному элементу датчика влажности, при этом чувствительный элемент датчика влажности заключен в полость, сообщенную с трубопроводами подвода и отвода газа.

Недостатком данного устройства является следующее:

Использование сорбционного метода (датчика), поскольку он имеет узкий эксплуатационный диапазон, смещенный в сторону отрицательной температуры. Также недостатком этого датчика будет являться низкая инерционность при малом расходе газа, что напрямую отражается на точности результатов.

Установленный в устройстве фильтр для очистки газа, может забирать на себя часть влаги, что ведет к искажениям выходных показателей и результаты получаются недостоверными.

Сложность конструкции, большое количество преобразований сигнала из аналоговых величин в цифровые, а также перевод цифрового сигнала в цифровой ведет к росту стоимости устройства, а также к снижению достоверности данных из-за многократного перевода величин в разные системы исчисления.

Техническим результатом устройства является расширение функциональных особенностей за счет возможности контроля уровня влажности, входящего воздуха и повышение точности измерения момента предстоящего или уже наступившего образования конденсата на исполнительных элементах, путем использования дополнительного (косвенного) метода контроля.

Задача решается тем, что универсальное устройство содержит установленную на колесах с шарнирами раму с встроенным основанием для стойки, в которой установлена пневматическая стойка, осуществляющая давление на нагрузочную пружину, расположенная на раме компрессорная установка с блоком клапанов соединена электрическими линиями и пневматическими магистралями с ресивером и пневматической стойкой с возможностью отслеживания давления на манометрах, упомянутая компрессорная установка осуществляет забор воздуха из купола, в котором установлено ультразвуковое устройство для регулирования влажности забираемого воздуха, показания влажности в системе контролируются датчиками и отображаются на блоке дисплеев, универсальное устройство управляется с помощью органов управления, подключенных к внешнему источнику питания через электрические линии, мощность которых изменяется через регулируемый преобразователь электрического тока, оснащенный дисплеем.

На фиг. 1 показано устройство вид сбоку, фиг. 2 вид спереди, фиг. 3 вид сверху.

Предлагаемое устройство содержит универсальную раму 1, установленную на колесах с шарнирами 9 (см. фиг. 1, 2). В раму 1 встроено основание для стойки 2, в которой установлена пневматическая стойка 3, которая давит на нагрузочную пружину 4. Также, на раме 1 располагается компрессорная установка с блоком клапанов 5 (см. фиг. 1, 2, 3), которая соединена пневматическими прозрачными магистралями (способными отражать появление влаги в системе) 13 с ресивером 6 и пневматической стойкой 3, с возможностью отслеживания давления на манометрах 10, а также электрическими линиями 14. Забор воздуха компрессорной установкой 5 происходит из купола 8, в котором установлено ультразвуковое устройство для регулирования влажности 7 забираемого воздуха, показания влажности в системе контролируются датчиками 16 и отображаются на блоке дисплеев 11. Управляется вся установка с помощью органов управления 12, которые подключены к внешнему источнику питания через электрические линии 14, мощность которых изменяется через регулируемый преобразователь электрического тока 15 оснащенный дисплеем (см. фиг. 3).

Предлагаемое устройство работает следующим образом:

С помощью органов управления 12 (см. фиг. 3) задается необходимый уровень влажности воздуха в куполе 8, который регулируется ультразвуковым устройством 7 (см. фиг. 1, 2) и производится запуск компрессорной установки 5, закачивая давление до номинального в ресивер 6. Далее, используя органы управления 12, производится имитация работы системы пневмоподвески, путем перекачивания воздуха из ресивера 6 в пневматическую стойку 3, которая давит на нагрузочную пружину 4 и в обратной последовательности. Во время работы, производится контроль всех основных параметров воздуха, таких как температура, влажность через блок дисплеев 11 и давления в манометрах 10 (см. фиг. 3). Снижение температуры происходит путем помещения данного устройства, в условия с отрицательной температурой, при которых контролируются степень влияния образовавшейся влажности, в критических точках, на элементы устройства. Для обнаружения предстоящего или наступившего момента образования конденсата и замерзания его при воздействии отрицательных температур, на исполнительных элементах блока клапанов компрессорной установки, дополнительно к датчикам температуры и влажности 16, используется контроль электрических параметров, через регулируемый преобразователь электрического тока оснащенный дисплеем 15, показания которого демонстрируют динамику потребления энергии исполнительных элементов, по показаниям которого можно делать выводы предстоящего или произошедшего возникновения конденсата (точки росы), т.е. чем больше отклонение от номинальных значений (потребления тока), тем больше конденсата в системе, а при превышении допустимого порога потребления тока, означает что концентрация образовавшегося конденсата достигла максимальной концентрации (см. фиг. 3).

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к устройствам для испытания техники, в частности к устройствам для испытания пневматических систем подвески автомобилей, с учетом конструктивных особенностей, в условиях повышенной влажности и воздействия отрицательных температур и предназначена для измерения влагосодержания сжатого газа и обнаружения предстоящего или уже произошедшего образования конденсата. Универсальное устройство для создания, измерения, контроля и учета степени влияния влажности на компоненты пневматических подвесок содержит установленную на колесах с шарнирами раму с встроенным основанием для стойки, в которой установлена пневматическая стойка, осуществляющая давление на нагрузочную пружину. Расположенная на раме компрессорная установка с блоком клапанов соединена пневматическими магистралями с ресивером и пневматической стойкой с возможностью отслеживания давления на манометрах, и электрическими линиями. Компрессорная установка осуществляет забор воздуха из купола, в котором установлено ультразвуковое устройство для регулирования влажности забираемого воздуха, показания влажности в системе контролируются датчиками и отображаются на блоке дисплеев. Универсальное устройство управляется с помощью органов управления, подключенных к внешнему источнику питания через электрические линии, мощность которых изменяется через регулируемый преобразователь электрического тока, оснащенный дисплеем. Техническим результатом является расширение функциональных возможностей. 3 ил.

Универсальное устройство для создания, измерения, контроля и учета степени влияния влажности на компоненты пневматических подвесок, содержащее установленную на колесах с шарнирами раму с встроенным основанием для стойки, в которой установлена пневматическая стойка, осуществляющая давление на нагрузочную пружину, расположенная на раме компрессорная установка с блоком клапанов соединена пневматическими магистралями с ресивером и пневматической стойкой с возможностью отслеживания давления на манометрах, и электрическими линиями, упомянутая компрессорная установка осуществляет забор воздуха из купола, в котором установлено ультразвуковое устройство для регулирования влажности забираемого воздуха, показания влажности в системе контролируются датчиками и отображаются на блоке дисплеев, универсальное устройство управляется с помощью органов управления, подключенных к внешнему источнику питания через электрические линии, мощность которых изменяется через регулируемый преобразователь электрического тока, оснащенный дисплеем.