Анализатор жидкостей Советский патент 1987 года по МПК G01J1/04 

а ее яерхняя торцовая часть выполнена воромкообразиой. Кроме того, в анализаторе предусмотрено использование двух кассет, пьЮтроеиных на разные толщины для фотометрирования моторных масел и гидравлических жидкостей. При задании тол

1

Изобретение относится к- диагностике жидкостей и может быть иснользовано в автомобильном, железнодорожном, речном транспортах, сельском хозяйстве, строительстве для определения загрязненности и мо- мента замены моторных масел и рабочих жидкостей, используемых в маииГнах и механизмах.

Целью изобретения является повышение достоверности анализа и его упрощение.

Ма фиг. 1 изображен анализатор, обший вид; нг фиг. 2 - то же, продольный разрез; на фиг. 3 - разрез Л-А на фиг. 2; на фиг. 4 - фотометрическая кассета, продольный разрез; на фиг. 5 - графическая зави- си.мость оптической плотности жидкости от концентрации в них примесей и толщины фо- тометрируемого слоя; на фиг. 6 - схема включения электромагнитов н расположение магнитных полюсов.

Анализатор жидкостей содержит полный разъемный корпус, нижняя j и верхняя 2 части которого соединены посредством резьбового соединения. В верхней части корпу са образованы два отсека 3 и 4, раз.аелен- ные перегородкой 5 и снаб.ке1.мые 1ие,. 1свы- ми отверстиями 6 и 7. В отсек 3 номещена фотометрическая кассета 8, установленная на перегородке 5 и поджатая со стороны верхнего торца корпуса 2 посредством установленных в нем крышки 9 с прИжимной гайкой 0, соединенных между собой резьбовыми соединениями. Прк этом ось кассеты Совмещена с продольной осью корпуса. Крышка 9 выполнена с ке}ггральньгм отверстием, в котором установлен фотоприемник П. В нижней части корпуса устано У1ен источник 2 света, под которым выполнен отсек 13 с щелевым отверстием для хранения дополнительном кассеты. Нижний торец этой части корпуса закрыт крьникой 14, которая прижимает кассету к корпусу, верхний снабжен резьбовым патрубком на котором установлен махоцик 1.5, внчтри расположен спетофильтр 16т В отсеке 4 корпуса установлены с возможностью перемещения вдоль оси корпуса в кольце 17 катушки 18 электромагнитов с 1..-образнымк магнито- пррводамн 19, равномерно размешенными по окружности. Электромагниты установлены

щин должно быть соблюдено соотношение размеров, выраженное черг-з отко иение расстояния от источника света до неподвижного окна к расстоянию от источника света до фо тометрируемого слоя и равное 1,002,..1,003 или 1,043...1,090. 4 3. п. ф-лы. 6 ил.

0

„

5

5

0

5

0

на маховике 5, который фиксирован от поворота выполненными в перегородке 5 равномерно FIO окружности пазами, в которые заведены магнитопроводы 19.

Для повышения эффективности действия магнитного поля катушки электромагнитов капитаны постоянным и неременным токами. При этом соединение катушек выполнено таким образо.м, чтобы обеспечивалась одноименность двух полюсов на диаметрально расположенных магнитопроводах для переменного тока и разноименность двух полюсов для постоянного тока. В связи с тем, что часть электромагнитов запитана переменным током нериодически три полюса становятся одноименными, В результате взаимодействия постоянного и переменного магнитных полей по предложенной схеме происходит их наложение или вычитание. Таким образом, результирующая магнитного поля характеризуется пульсацией, что обеспечивает более эфчфективное выделение из жидкостей ферромагнитных частиц,

Фотометрическая кассета 8 содержит полый цилиндрический корпус 20, выполненный с центральным отверстием, в котором центрирован выступ крышки 21 с отверстием. На нижнем торце крышки закреплено окно 22. В корпусе 20 на резьбе установлены резьбовая пробка 23 и под ней стопорная шайба 24. Внутри резьбовой пробки 23 помещено окно 25 в цилиндрическом углублении, а ее верхняя торцовая часть выполнена воронкообразной с объемом, превышающим объем цилиндрического углубления. Окна 22 и 25 согласно конструкции кассеты являются соответственно неподвижным и подвижным.

Отношение расстояния от источника света до неподвижного окна к расстоянию от источнику света до нижней поверхности фо- тометрируемого слоя, равное 1,002,..1,003 и 1,043...1,090, обеспечивает возможность использования кассет дли анализа двух наиболее распространенных типов масел, обладающих разной прозрачностью, а именно моторных масел и гидравлических жидкостей. Экспериментально установлено, что выбор этих отношений позволяет независимо от чувствительности фотопрнемника и величимы ciieroDOi O рютока производить прямое фотометририиаммс моторных масел и рабочих жилкостен с ук-том и. :1кми11|1ики за- гря.чнения. FAMII ж(. пгнппн Иис указанных рнсч-тояннй MCIII.IIIC . i;i2 (.ия моторных Масел) И.1И меиыпр l.i 43 (л.чя рабочих жидкостей), то точи(к|ь о|фелс .1еиия влияния концентрации иримосгй на оптическую плотность снижается, так как нри изменении концентрации примесей оптическая плотность изменяется незначительно.

1ри отношении расстояний больше l.(iO:5 (для моторных масел) или больше 1,09 (для рабочих жидкостей) не f)бeclIeчин; l.гc.я просвечивание (()отометрируе.мых жидкосчей. (.ле.юиателыю. установленные интервалы соотношений повышают дгктовериость фото- метрнрования.

На фиг. 5 приведены графические зависимости, полученные в результате исследований, где 1,, С„ -- соответственно толщина фотометрируемого слоя И концентрация примесей в моторном масле; tj, Сг - соответственно толщина фотометрируемого слоя и концентрация примесей R рабочей жидкости; D,, Dj. -- оптическая Плотность масла с

10

мон1ью микрометра. При этом каждую из кассет устанавливают крышкой 21 вниз. Вращением резьбовой пробки 23 доводят до соприкосновения окна 22 и 25. Наконечник микрометра устанавливают в центре подвижного окна 25, и на шкале микрометра устанавливают нулевое деление. Далее вывинчивают ре.1ьбовую пробку 23, устанавливают определенный зазор между окнами 22 и 25 и это положение фиксируют стоиорной (пай- бой 24. Предварительно настроенная на определенную толщину фотометрируемого слоя кассета 8 с протертыми окнами 22 и 25 устанавливается в верхний отсек 3 корпуса 2 и фиксируется прижимной гайкой 10. Настра- 15 ивают измерительный блок на минимальное и максимальное значение фототока фотоприемника, вынимают кассету из отсека и заполняют исследуемой жидкостью.

Для этого СИИМЛЮТ КрЫЩКу 21 и с ПОМО111ЬЮ

щупа, вынутого из двигателя или бака гнлро системы, наносят в полскть на подвижное окно 25 резьбовой пробки 23 определенный объем исследуемой жидкости. Затем устанавливают кры1нку 21, создавая заданную толгцину (Фотометрируемого слоя между ок20

примесями соответственно моторных масел 25 нами 22 и 25, нри этом избыток жидкости

и рабочих жидкостей; DO,, Dor - оптическая плотность чистых масел, фотометрируемых на разных толщинах; D - расчетная оптическая плотность, равная разности оптичес- Koii плотности заг рязненных жидкостей и оптической плотности чистых масел.

Из графиков следует, что увеличение толщины больше предельной (прямая 3) не обеспечивает просвечивание фотометрируемого слоя, а уменьшение (прямая 4) снижа30

уда,)1яется -из паюсти и удерживается на наклонной воронкообразной поверхности. Заправленную кассету устанавливают в. отсек .3, проп ускают световой поток через фотометрируе.мый слой и определяют оптическую, плотность.

С помощью маховичка 15 подводят к окну 25 магнитопроводы 19, затем подают в катушки 18 электрический ток и пропускают световой поток через фотометрируемый слой

ет точность определения концентрации при- с жидкости, определяя оптическую плотность

месеи.

При фотометрировании рабочих жидкостей (более прозрачных чем моторные масла) толщина фотометрируемого слоя увеличена таким образом, что зависимость оптической плотности от концентрации примесей 40 кости. ( 2) параллельна зависимости- (пря- мая 1) для моторных масел. Это обеспечивав ет при равенстве оптических плотностей моторных масел и рабочих жидкостей обратную

при наличии магнитного поля. Разность между оптическими плотностями жидкости при наличии магнитного поля и без него позволяет определить ферромагнитную часть примесей в фотометрируемой жидФормула изобретения

I: Анализатор жидкостей, содержащий непропорциональную зависимость между соот- 45 точник света и фотоприемник, установленные ношением фотометрируемых .толщин и концентрацией примесей в масле.

Анализатор жидкостей используют с учетом того факта, что конструкция большинства современных машин предусматрибает наличие двигателя внутреннего сгорания 50 рого расположёна резьбовая пробка с под- и гидропривода. В связи с этим в предлагаемом устройстве предусмотрено проводить пОс ледовательный анализ моторных масел и гид равлических жидкостей. -Для этого устройв полом разъемном корпусе на его оси, выполненном с щелевым отверстием, в котором соосно с корпусом помещена фотометрическая кассета, содержащая полый цилиндрический корпус, в одном торце котовижным окном и стопорной шайбой, а -в другом - крыщка с цилиндрическим выступом, на торце которого установлено неподвижное окно, оГличающийся тем, что, с цество комплектуется дополнительной кассе- сг лью повышения достоверности анализа и его

той, а настройку обеих кассет на оптимальные толщины, обеспечивающие прямое фо- тометрирование моторных масел и рабочих Ж11дкост{ й осуществляют поочередно с поупрощения, он дополнительно содержит четыре равномерно распо,/1оженных по окружности соосно с корпусом анализатора электромагнита с магнитопроподами и механиз0

мон1ью микрометра. При этом каждую из кассет устанавливают крышкой 21 вниз. Вращением резьбовой пробки 23 доводят до соприкосновения окна 22 и 25. Наконечник микрометра устанавливают в центре подвижного окна 25, и на шкале микрометра устанавливают нулевое деление. Далее вывинчивают ре.1ьбовую пробку 23, устанавливают определенный зазор между окнами 22 и 25 и это положение фиксируют стоиорной (пай- бой 24. Предварительно настроенная на определенную толщину фотометрируемого слоя кассета 8 с протертыми окнами 22 и 25 устанавливается в верхний отсек 3 корпуса 2 и фиксируется прижимной гайкой 10. Настра- 5 ивают измерительный блок на минимальное и максимальное значение фототока фотоприемника, вынимают кассету из отсека и заполняют исследуемой жидкостью.

Для этого СИИМЛЮТ КрЫЩКу 21 и с ПОМО111ЬЮ

щупа, вынутого из двигателя или бака гнлро системы, наносят в полскть на подвижное окно 25 резьбовой пробки 23 определенный объем исследуемой жидкости. Затем устанавливают кры1нку 21, создавая заданную толгцину (Фотометрируемого слоя между ок0

0

уда,)1яется -из паюсти и удерживается на наклонной воронкообразной поверхности. Заправленную кассету устанавливают в. отсек .3, проп ускают световой поток через фотометрируе.мый слой и определяют оптическую, плотность.

С помощью маховичка 15 подводят к окну 25 магнитопроводы 19, затем подают в катушки 18 электрический ток и пропускают световой поток через фотометрируемый слой

жидкости, определяя оптическую плотность

кости.

при наличии магнитного поля. Разность между оптическими плотностями жидкости при наличии магнитного поля и без него позволяет определить ферромагнитную часть примесей в фотометрируемой жидФормула изобретения

I: Анализатор жидкостей, содержащий не точник света и фотоприемник, установленные

рого расположёна резьбовая пробка с под-

в полом разъемном корпусе на его оси, выполненном с щелевым отверстием, в котором соосно с корпусом помещена фотометрическая кассета, содержащая полый цилиндрический корпус, в одном торце кото рого расположёна резьбовая пробка с под-

вижным окном и стопорной шайбой, а -в другом - крыщка с цилиндрическим выступом, на торце которого установлено неподвижное окно, оГличающийся тем, что, с цеупрощения, он дополнительно содержит четыре равномерно распо,/1оженных по окружности соосно с корпусом анализатора электромагнита с магнитопроподами и механизMOM их nept MeiuoFuifi вло.пь оси корпуса анализатора, мри этом электромагниты :.1(.жтри- 41 ски L oeAHHeifbi . источниками тока и уст а- новле ны и дополнительном щелевом отверстии, выполненном в корпусе анализатора между первым щелевым отверстием и источником света, причем между щелевыми отверстиями установлена перегородка, концы магнитопроводов помещены в расположенных по окружности пазах перегородки, а кассета фикqиpoвaнa со стороны торца корпуса анализатора посредством установленных в нем крышки с фотонриемникем и прижимной гайкой.

2. Анализатор по п. I, отличающийся тем, что, с целью упрощения обслуживания при определении оптической плотности жидкостей различной прозрачности, подвижное окно в фотометрической кассете установлено в цилиндрическом углублении по оси резьбовой пробки с в()утренней стороны фотометрической кассеты с диаметром, болыпим диаметра цилиндрического выступа крыщкм кассеты, внутренняя торцовая часть резьбовой пробки выполнена воронкообразной с об ье0

5

0

мом. 1 с11Ы1пак)ни1м ()б1,ем цили1 дри||еско- го углуб.к иия. а стопорная шайба устЛнов- леня под |)е; ьбовой пробк.ой вне полости фотометрической кассеты.

3.Анализатор tio п. 1, (/(м/ггя тем, что электромагниты электрически соединены с источниками тока с образованием днух электрически связанных пар. расположенных диаметрально, причем одна пара установлена с образованием разноименных постоянных магнитов, а другая - одноименных переменных.

4.Анализатор по п. I. отличающийся тем, что, с целью поньнпения достоверности анализа .моторных масел. Отношение расстояния от источника .света до неподвижного о-киа к расстоянию от источника света до 1{)отомет- рируемоп) слоя равно 1.002-1,003.

5.Анализатор по п. Г. отличающийся тем, что. с целью noBiHuieniiH достоаерносги анализа гидравлических жидкостей, отношение расстояния от источника света до неподвижного окна к расстоянию от источника света до фотометрируемого слоя равно 1,043- 1,09.

-W -S

-8

3-7

- /5

4tt/t3

гг 25 м фиг.

Изобретение относится к области диагностики жидкостей, в частности к фотометрическим устройствам для определения загрязненности и момента замены моторных масел и рабочих жидкостей, используемых в машинах и механизмах. Цель изобретения - поэышение достоверности анализа и снижение трудоемкости фотометрирования. Анализатор содержит фотометрическую кассету 8, источник света 12, фотоприемннк И, установленные в полом разъемном корпусе 1 и 2. С целью выделения ферромагнитной части примесей он дополнительно снабжен связанными между собой электрома гнита- ми 18 и механизмом их перемещения 15 вдоль оси корпуса. Для усиления действия магнитного поля электромагниты 18 запита- ны постоянным и переменным токами с образованием одноименных диаметрально расположенных полюсов для переменного тока и разноименных для постоянного тока. С целью улучшения удобств в обслуживании фо- тометрнческая кассета 8 установлена на перегородке 5 и поджата со стороны верхнего торца корпуса 2 посредством установленной в нем крышки 9 с прижимной гайкой 10. При этом фотометрическая кассета 8 содержит неподвижное окно 22, закрепленное в крышке 21 кассеты, н подвижное окно 25, размещенное внутри резьбовой пробки 23, (О ч оо ю со 00 Од со 13

Лг

л, я.

ю An

Л.