Способ определения концентрации ферромагнитных частиц в масле Советский патент 1986 года по МПК G01N27/72 

1265578 Изобретение относится к технической диагностике механизмов и машин, работающих в жидкой смазке, и может быть использовано для анализа содержания в минеральном масле ферромагнитных примесей. Цель изобретения - повьшение 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 пропусв:ают 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 фильтрации с эталонными кривыми, эллиминируя вязкостные свойства масла Ширину щелевого зазора устанавливают соответственно исследу.емьп концентрациям ферромагнитных примесей в масле. На чертеже показано устройство для осуществления способа о 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 формуле12 1 Е где лр - падение давления на участке щели глубиной I; h - динамическая вязкость масла; Ъо - ширина зазора; В - длина щелио Количество протекающего масла V находим, решая дифференциальное уравне L- о

ние

dt

Если масло пропускают через щель при постоянном давлении во входе, тогда йр const, Q const и под где |во жащ рен усл ро ма зо ко вы вы му ри ме ча пр Ь фе

где А - коэффициент, характеризующий треугольник осевших

7 Vi

частиц, А протекает через щель сли масло давлением своего веса, тогда АР pgH высота верхней границы масла Н над входом в щелевой зазор; Р - плотность масла; g - ускорение свободного падения. Обозначая - начальное количестмасла и S - сечение сосуда, содерего масло, получим, решив диффециальное уравнение с начал ными овиями при t о V о V V In (1 -- - ) - -kt. 12h IS При вклн чении магнитного поля ферагнитные частицы из протекающего ла начинают оседать в щелевом зае. Тем самым осажденные частицы центрируют там магнитное поле; ьшая сильное локальное выфильтроание ферромагнитных частиц Поэтологично ожидать и доказано экспеентами существование треугольного анизма оседания ферромагнитных тиц. Расход масла через треугольное сотивлениеdV(V, с) йр((.У, с) dt 12h-h{V, с) - концентрация ферромагнитных частиц в масле; h - глубина участка собирания ферромагнитных примесей; , -2ДЪ - измененная в результате оседания ферромагнитных частиц ширина зазора, Ъд - начальная ширина зазора. После преобразований получим дифенциальное уравнение в ,.6A1K 1 h - максимальная глубина уча собирания магнитных прим сей . Решением дифферешщального ура ния (7) при постоянном давлении лр const является (I -р cV) + Apt 3 Ъь Если контролируемое масло протека-(5 ет через щель под воздействием своего веса, получим решение дифференциального уравнения в виде (l-p cV)-k4ln (1- : ) t (9) 6SA h Ъо . Л1115 Ъ/ BcpgV, 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 In(l- PCV) зависит от концентрации ферромагнитного железа в масле, от конфигурации щелевого зазора, особенно от величины зазора ,45 Для цастройки устройства необходимо устанавливать ширину зазора Ъ так, чтобы обеспечить преобладание функции (l-p cV) над функцией ik Ind-; -) на подходящем участке измерения протекания. Ясно, что в начальные моменты протекания преобладает функция k 1п( 1 - ГГ-) . 2 Ч, Устройство работает следующим образом. Ф фе ча на за чт ма ше кл пр ред час Ц. k где Через щелевой зазор 5 пропускают определенное количество исследуемого масла: первьш раз для определения физических свойств масла - без включения магнитного поля, второй раз оседанием ферромагнитных частиц из протекающего масла под воздействием магнитного поля и определяют функцию протекания масла ( например секундомером). Используя номограммы, построенные по (4) и (9) или по (2) и (8), определяют содержание ферромагнитного железа в масле. ормула изобретения Способ определения концентрации ромагнитных частиц в масле, вклющий воздействие магнитным полем масло, пропускаемое через щелевой ор, отличающийся тем , с целью повышения точности, снит себестоимость количеству вытеко масла от времени сначала при выченном магнитном поле, а затем включенном магнитном поле и опеляют концентрацию ферромагнитных тиц из следующих выражений In {1- р cV) + k . V д р ,. t; In (1- pcV) + (1 - ) t, t - время; с - определяемая концентрация ферромагнитных частиц; V - количество масла, вытекшего за время t; V - начальное количество масла; лр - перепад давлений (при вытекании масла под постоянным давлением); ЗА% Ъ 2с рс(1-1/р cv) К - .. + V, ); . i,pCV, А - - Ъ. , 6sn ь„ Х, PgB А -.В - Ъ 12 fS Ъо BcPgX, вязкость масла; начальная ширина зазора; глубина, на которой происходит падение давления; длина щели; 1263)7Н ;.- h ftсечение сосуда, содаржащего масло; плотность масла; ускорение свободного падения;максимальная глубина участка собирания магннтных примесей.

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.