Устройство для индикации льдообразования Советский патент 1990 года по МПК G08B19/02 

Изобретение относится к тепло- физическим измерениям и может быть использовано для контроля обледенения газотурбинных установок.

Цель изобретения - повышение помехозащищенности устройства, что по- вьппает надежность выявления нежелательной ситуации.

На фиг.) показана схема включения устройства;.на фиг.2 - вибраци- онный элемент с экраном , осевое сечение; на фиг.З - принципиальная схема блоков возбуждения и контроля колебаний г, JIpдключeнныx к вибрационному элементу. Устройство для индикации льдообразования содержит вибрационный элемент

1, подключенный к блоку 2 возбуждения и блоку 3 контроля параметров колебаний,и цилиндрический корпус 4. Вибрационный элемент 1 выполнен в виде цилиндрического диска, установленного соосно с корпусом 4 внутри Htero с обеспечением капиллярного зазора 5. В корпусе 4 напротив боковой поверхности диска вьтолнены отверстия 6 и 7 с соотношением высо-; ты h отверстий к высоте Н цилиндрического диска в пределах от 1: 1,5 до 1:2,5. Корпус 4 выполнен из материала с более высокой теплопровод- ностью, чем материал элементов защищаемого объекта;.

СП

СП

О5

На принципиальной схеме (фиг.З) показаны резисторы 8-15; конденсаторы 16-20, диоды 21 и 22, инверторы и компаратор 27,

Устройство работает следующим ббразом.

Блок 2 возбуждения обеспечивает переменное на пряжение на обкладках вибрационного элемента 1. Так как он выполнен из пьезокерамики, то это приводит к возникновению попереч ных колебаний его боковой дилиндри- ;ческой поверхности, причем парамет- ;ры элемента 1 определяют частоту и амплитуду колебаний напряжения, форг ;мируемого блоком 2 При появлении :каких-либо частиц на поверхности : элемента 1 изменяются амплитуда и частота колебаний элемента 1. Однако ;при отсутствии условий льдообразова- :ния изменение указанных параметров ;незначительно, а контролируемый воз- :дуп1ный поток ПОСТОЯННО очищает вибрирующую поверхность элемента 1, В случае возникновения условий льдооб- ;разования влага, проникающая через отверстие 6 на боковую поверхность .элемента 1 примора кивает элемент 1

Формула изобретени Устройство для индикации льдообк корпусу 4, При этом происходит рез- 30 разования, содержадцее вибрационный

35

кое изменение параметров колеблющейся массы, состоящей в этом случае из массы элемента 1, льда и корпуса 4. Отсутствие примерзания исключает массу корпуса 4 из колебательного процесса.

Указанные пределы соотношений вы- :сот отверстий 6 и 7 и элемента 1 яв- ;ляются оптимальными, определенными экспериментально. В случае увеличен,

. 1ШЯ отверстий площадь примерзания элемента 1 к корпусу 4 оказывается слишком мала, а в случае уменьшения отверстий затрудняется попадание ззла- ги в капиллярный зазор 5„ В обоих слу,чаях это приводит к уменьшению по

40

элемент, подключенный к выходу блока возбуждения и сигнальному входу блока контроля параметров колебаний отличающееся тем, что, с целью повьпиения помехозащищенности устройства, в него введен цилинд рический корпус, а вибрационный эпе мент выполнен цилиндрическим из пье зокерамики и установлен соосно с цилиндрическим корпусом внутри него с капиллярным зазором, в корпусе на .ротив боковой поверхности вибрационного элемента вьтолнены отверстия с соотношениями высоты отверстий к высоте вибрационного элемента в пре делах 1:1,5-1:2,5 о

945764

лезного сигнала. Увеличение теплопроводности корпуса А приводит к ускорению падения температуры влаги в капиллярном зазоре 5 при падении температуры контролируемого потока, В случае выполнения корпуса 4.из материала с большей теплопроводностью чем материал элементов защищаемого

10 объекта, находящихся в контролируемом потоке и опасных с точки зрения образования льда на них, замерзание жидкости в капиллярном зазоре происходит раньше, чем образование

t5 льда на элементах защищаемого объекта.

Изменение амплитуды колебаний приводит к изменению вьтрямленного напряжения на сигнальном входе компа20 ратора 27, При замерзании влаги в капиллярном зазоре 5 величина напря- жения резко падает, состояние компаратора 27 изменяется на противоположное, что форъдарует сигнал льдо- образования.

Формула изобретения Устройство для индикации льдообразования, содержадцее вибрационный

элемент, подключенный к выходу блока возбуждения и сигнальному входу блока контроля параметров колебаний отличающееся тем, что, с целью повьпиения помехозащищенности устройства, в него введен цилиндрический корпус, а вибрационный эпе-. мент выполнен цилиндрическим из пьезокерамики и установлен соосно с цилиндрическим корпусом внутри него с капиллярным зазором, в корпусе нап-г ротив боковой поверхности вибрационного элемента вьтолнены отверстия с соотношениями высоты отверстий к высоте вибрационного элемента в пределах 1:1,5-1:2,5 о

Фиг.1

Фиг. I

Изобретение относится к теплофизическим измерениям и может быть использовано для контроля обледенения газотурбинных установок. Цель изобретения - повышение помехозащищенности устройства. Вибрационный элемент, выполненный из пьезокерамики, определяет частоту и амплитуду колебаний напряжения, формируемого блоком возбуждения. При отсутствии условий льдообразования появление каких-либо частиц на поверхности вибрационного элемента незначительно изменяет параметры колебания напряжения. В случае возникновения условий льдообразования, влага, проникающая через отверстия в корпусе на боковую поверхность вибрационного элемента, примораживает его к корпусу, что приводит к резкому изменению параметров колеблющейся массы и, следовательно, колебаний напряжения. 3 ил.