Устройство для идентификации электропроводящих частиц в жидкости Советский патент 1984 года по МПК G01N15/00 

Изобретение относится к электромагнитным бесконтактным устройствам для определения размеров, счетной концентрации и материала электропроводящих частиц в напроводящих и слабопроводящих жидкостях и может быть использовано для контроля загрязнений рабочих жидкостей гидросистем, смазочных масел, топлив металлическими продуктами износа. Известен автоматический детектор металлических частиц в жидкости, предназначенный для контроля ферромагнитных металлических .частиц в потоке жидкости, например в машинном масле, ScTpoftcTBo содержит два элект рически изолированных друг от друга плоских наконечника, изготовленных из магнитомягкого материала и намаг- ничиваемых с помощью постоянного тока. Устройство снабжено автоматической системой для периодического размагничивания наконечников, после чего происходи смыв металлических частиц потоком жидкости. Количество частиц металла, собирающееся за опре деленное время на плоских наконечниках, служит критерием оценки степени износа трущихся пар, а индикатором износа является периодичность срабатывания системы сигнализации tH. Однако рассмотренный автоматический детектор металлических частиц в жидкости обеспечивает выявление только ферромагнитных металлическихчастиц. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому положительному эффекту является устройство для определения содержания электропроводящих частиц в потоке взвесей, содержащее вихретоковый преобразователь и подключенную к его выходу измерительно-регистрирующую схему С2. Недостатком известного устройства является ограниченная возможность значительного повышения точности измерения содержания электропроводящих частиц в потоке за счет увеличения числа датчиков. Кроме того, чувствительность вихретоковоых (магнито индукционных) датчиков зависит от координаты прохождения частицы относительно обмотки датчика (вследствие неоднородности магнитного поля обмотки), а смещение частицы относительно обмотки при прохождении части цей последовательно четырех датчиков приводит к дополнительной погрешности измерения. Цель изобретения - повышение точности определения параметров частиц, Поставленная цель достигается тем что в устройство для идентификации электропроводящих частиц в жидкдсти содержсшдее вихретоковый преобразователь и изк.эрительно-регистрирующую схему, введены вращающаяся цилиндрическая кювета, датчик и счетчик числа оборотов кюветы, схема управления, , схема формирования стробирующего импульса, два ключа, две схемы запоминания, регистрирующие схема и осциллографический.индикатор, причем цилиндрическая кювета разделена радиальными перегородками на секторы для проб контролируемой жидкости и -жидкости с эталонными частицами, Вихретоковый преобразователь размещен непосредственно у наружной поверхности цилиндрической кюветы и соединен с входом измерительной схемы, один выход которой соединен через первый ключ и схему запоминания со схемой регистрации материала частиц, другой выход - с входом осциллографического индикатора и через второй ключ и вторую схему запоминания со схемой регистрации размеров частиц, выход датчика числа оборотов подключен на вход счетчика числа оборотов, выход которого соединен со схемой формирования стробирующего импульса и схемой управления, первый из выходов которой соеСбросдинен с входами запоминающих схем, второй - с дополнительным входом счетчика числа оборотов, третий - со вторым входом схемы формирования стробирующего импульса, а выход схемы формирования стробирующего импульса соединен с управляющими входами обоих ключей и синхронизирующим входом осциллографического индикатора, . 1 . t На фиг, 1 представлена структурная схема предлатаемого устройства; на фиг, 2 - эпюры напряжений. Устройство содержит вихретоковый преобразователь 1, двухпараметровую измерительную схему 2 с раздельными выходами и (L) и U(R), цилиндрическую диэлектрическую кювету 3, разделенную радиальными перегородками на ряд секторов ; 4, часть из которых предназначена для чистой жидкости с эталонными проводящими частицами 5, т,е, частицами, электромагнитные свойства, форма и размеры которых известны. Другая часть секторов б предназначена для контролируемой пробы жидкости с исследуемыми частицами 7, Устройство содержит также датчик 8 и счетчик 9 числа оборотов, схему 10 управления и схему 11 формирования стробирующего импульса, цва ключа 12 и 13, схемы 14 и 15 запоминания, регистрирующее устройство 16 для определения материала электропроводящей частицы, регистрирующее устройство 17 для определения размера частицы, осциллографический индикатор 18, Устройство работает следующим образом. Исследуемая проба жидкости эалива етсй в сектора 6 кюветы 3, чистая жидкость заливается в сектора 4. По образующей кюветы 3 в секторах 4 находятся эталонные частицы 5 с известными электромагнитными свойствами, формой и размерами. Кювета 3 приводится во вращение, псд действием центробежных сил исследуемые частицы 7 и эталонные частицы 5 прижимаются к цилиндрической образующей кюветы 3. С внешней стороны образующей кюветы 3 с минимальным зазором размещен вихретоковый преобразователь 1. Двухпараметровая измерительная схема фиксирует изменение активного и реактивного сопротивления них ретокового преобразователя 1, при этом на одном выходе этой схемы будет напряжение, пропорциональное изменению индуктивности U (и)вихретоко вого преобразователя, т.е., например, схема измерительного автогенера тора с частотнЕлм детектором, на другом выходе двухпараметровой измерительной схемы будет напряжение, пропорциональное изменению активного со противления U (R) вихретокового преоб разователя, т.е., например, схема измерительного автогенератора с амплитудным детектором.Через ключ 12, схему 14 запоминания напряжение и (L.) с выхода измерительной схемы 2 посту пает на регистрирующее устройство 16 для определения материала. Выбором ча.стоты измерительного ав тогенератора и настройкой частотного детектора обеспечивается раздельная ; регистраци я магнитных и немагнитных частиц. Через ключ 13, схему 15 запоминания напряжениё и (К.) со второго выхода измерительной схемы 2 поСтупа ет на регистрирующее устройство 17 для определения размера частицы. Датчик 8 числа оборотов и счетчик 9 числа оборотов обеспечивают подсчет числа оборотов кюветы 3 и выдают прямоугольный импульс после каждого оборота кюветы 3 на схему формирования стробирующего импульса и схему управления (фиг. 2,а). Схема 11 формирования стробирующего импульса вырабатывает прямоугольный импульс (фиг. 2,6) с длительностью, импульса не менее длительности импульса от контролируемых частиц 7. Схема управления обеспечивает регулируемую задержку прямоугольного стробирующего импульса в пределах O-t(ocS) , где tCcxyf - время одного оборота кюветы 3 Стробирующий импульс со схемы 11 открывает ключи 12 и 13, обеспечивая прохождение на схемы 14 и 15 запоминания и схемы 16 и 17 регистрации. Задавая необходимую задержку стробирующего импульса из всей последовательности импульсов от частиц, (фиг. 2,в) выводят на контроль импульсный си гнгш от каждой контролируемой частицы 7 или от каждой эта лонкой частицы 5 (фиг. 2,г). В процессе измерения, поочередно выводя на регистраторы 16 и 17 эталонные 5 ,и контролируемые частицы 7, произвогдят калибровку устройства и измерение параметров частиц. Схемы 14 и 15 запоминания обеспечивают накопление сигналов после каждого оборота кюветы 3 только от частиц 5 и 7 (Фиг. 2,д). Время накопления или число оборотов кюветы 3 устанавливается со схемы 10 управления.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИДЕНТИФИКАЦ ЭЛЕКТРОПРОВОДЯЩИХ ЧАСТИЦ В ЖИДКОСТИ содержаицее вихретоковый преобразова тель и .цэмерительно-регистрирунмдую схему, о тличающееся тем что, с целью повышения точности рпределения параметров частиц, в него введены вращ щаяся .цилиндрическая кювета, датчик и счетчик числа оборотов кюветы, схема управления, схе ма формирования стробирующего импульса, два ключа, две схемы запо минания, регистрирующие схемы и осциллографический индикатор, причем цилиндрическая кювета разделена радиальными перегородками.на секторы для проб контролируемой жидкости и жидкости с эталонными частицами, вихретоковый преобразователь размещен непосредственно у наружной поверхности цилиндрической кюветы и соединен с входом измерительной схемы, один выход которой соединен через , первый ключ и схему запоминания со схемой регистрации материала частиц, другой выход - с входом осциллографического индикатора и через второй ключ и вторую схему запоминания со схемой регистрации размеров частиц, выход датчика числа оборотов подключен на вход счетчика числа оборотов, выход которого соединен со схемой Q формирования стробирующего импульса и схемой управления, первый из выходов которой соединен с входами1 Сброс запоминающих схем, второй -|Св с дополнительным входом счетчика числа оборотов, третий - .с вторыч 2 входом схемы формирования стробирующего импульса, а выход схемы формирования стробирующего и ип1ульса соединен с управляющими входами обоихLiiif4 ключей и с синхронизирующим входом осциллографического индикатора. , JQ