Фотометрическое устройство Советский патент 1981 года по МПК G01J1/04 

1

Изобретение относится к диагнос тике качества моторных масел, а имено к устройствам для определения эксплуатационных свойств масел.

Дляопределения эксплуатационных свойств масел используются приборы, работа которых основана на принципе фотометрии. Качество масел определяется по его оптической плотности, зависящей от количества примесей.

Известно фотометрическое устройсво, -содержащее корпус с двумя подвижными окнами. В этом устройстве изменяют толщину фотометрируемого слоя путем одновременного перемещения обоих окон на одинаковые расстояния в разные стороны 1.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является фотометрическое устройство, включающе корпус со штуцерами и неподвижным окном, регулятор толщины фотометрируемого слоя, подвижное окно, уплотнитель ное кольцо и устройство для регулирования расстояния между окнами, содержащее ограничители тол щины фотометрируемого слоя и упоры, источник света с.узлом крепления, фотоприемник и измерительный блок 2 .

В устройстве настройка толщины фотометрируемого слоя производится путем взаимодействия соответствующей поверхности плунжера с регулируемыми упорами, расположенными внутри корпуса и перемещаемыми посредством винтов. Таким образом, задание толщины в устройстве обусловлено положением регулируемых упоров, переме0щаемых посредством винтов в определенном диапазоне, а поскольку и регулируемые упоры и винты расположены внутри устройства, установка заданной толщины фотометрируемого слоя

5 явно затруднена. К тому же устройство не позволяет без дополнительной перестройки устанавливать несколько толщин с возможностью переключения их с одной толщины на другую во вре0мя проведения измерений описанными средствами регулирования толщины фотометрируемого слоя. Однако специфика загрязнения моторных масел с момента залива свежего масла в дви5гатель до его смены характеризуется увеличением оптической плотности, в связи с чем для обеспечения достаточной точности измерения количества примесей в масле, удобства и быстроты проведения измерений в процессе эксплуатации двигателя необходимо ступенчато изменять толщину фотометрируемого слоя. Таким образом, использовать данное устройство для определения оптической плотности моторных масел нецелесообразно, ввиду его специализированного назначения для вязких сред, ряда конструктивных особенностей в связи с этим внут реннего расположения средств регулирования толщины фотометрируемого слоя. Цель изобретения - снижение трудо емкости настройки толщины фотометрируемого слоя и упрощение конструкции Поставленная цель достигается тем что корпус выполнен с двумя взаимно перпендикулярными отверстиями, в одном из которых установлен фотоприемник, в другом на резьбе регулятор толщины, имеющий бурт/ перед которым со стороны корпуса свободно установлена шайба с выступами диаметрально располэженными на поверхности, обращенной к торцу корпуса, на котором уста 1овлены с возможностью регулирования ограничители толщины, а узел крепления источника света жестко зак реплен на корпусе. При этом регулятор толщины выполн эн полым, узел крепления источника света выполнен в виде втулки с сегментной скобой, , втулка установлена в отверстии регулятора толщины фотометрируемого слоя, а сегменты скобы закреплены на цилиндрической поверхности корпуса между ограничителями толщины. Кроме того, ограничители толщины выполнены в виде винтов с контргайка ми. Таким образом, жесткое крепление источника света обеспечивает постоян ство расстояния от источника света д фотопригмника, исключая при этом. влияние пбгрешности от интенсивности света на точность.измерения; констру ция узла крепления источника света такова, что необходимость в радиатор отпадает, а элементы устройства для ступенчатого регулирования толщин фотометрируемого слоя остаются расположенными снаружи,что снижает тру доемкость настройки нескольких толщин, так как разбирать прибор не тр буется; наличие резьбового соединен регулятора толщины с корпусом исклю чает необходимость установки маховичка, расположение ограничителей толщины на корпусе сокращает число элементов настройки, так как отпада необходимость в крышке, а благодаря отсутствию таких деталей, как радиа тор, маховичок и крышка, прибор ста новится более компактным и удобным в эксплуатации. На фиг. 1 изображено устройство продольный разрез; на фиг. 2 - элементы устройства для ступенчатого зменения толщины-слоя; на фиг, 3 азрез А-А на фиг. 1; на фиг. 4 азрез Б-Б на фиг. 1. Фотометрическое устройство (анализатор масла) содержит корпус 1 с дву мя взаимно перпендикулярными отверстиями, в одно из которых вмонтирован фотоэлемент 2 с крышками 3, а в другом на резьбе установлен регулятор 4 толщины с уплотнигельным кольцом 5. На пересечении двух отверстий расположено неподвижное окно с установленным в нем стеклом 6. В корпусе 1 ; имеются два маслоподводящих канала, заканчивающиеся штуцерами 7. В торце корпуса 1 со стороны регулятора 4 толщины, на окружности одного диаметра расположены шесть ограничителей 8 толщины, выполненных с возможностью перемещения по резьбе и фиксации положения контргайкой 9. Для установки определенной толщины используется два диаметрально расположенных ограничителя толщины. Регулятор 4 толщины выполнен полым для прохождения светового потока на фотоэлемент 2. Внутри регулятора толщины герметично крепятся светофильтр 10 типа же-18 и стекло 11. Со стороны установки источника 12 света регулятор 4 толщины заканчивается буртом 13. Между корпусом 1 и буртом 13 регулятора 4 толщины установлена с за-i зором шайба 14 с двумя упорами в виде выступов 15, расположенными диаметрально на окружности одного диаметра с ограничителями В толщины. Источник 12 света с токоподводящей крышкой 16 крепится в цилиндрической, втулке 17, которая свободно входит в отверстие регулятора 4 толщины и с помощью сегментной скобы 18 крепится к корпусу 1 винтами 19. Настройку прибора в процессе подготовки его к работе производят следующим образом. Регулятор 4 толщины завинчивается до упора, при этом фотометрируемый слой отсутствует. Для выступа 15 шайбы 14 совмещают с двумя ограничителями 8 толщины, установленными в торце корпуса 1, которые вывинчиваются до упора с выступами шайбы 14, тем самым задается начало отсчета толщины фотометрируемого слоя. Регулятор 4 толщины вывинчивается на несколько оборотов, а между ограничителем 8 толщины и выступом 15. 14 помещается alyn определенной толщины (не показан). Регулятор 4 толщины завинчивается до упора, плотно прижимая щуп между ограничителем 8 и выступом 15 шайбы 14. Вытягивается щуп, причем регулятор 4 толщиныы неподвижен, а затем вывинчиваются ограничители 8 толщины до упора с выступами шайбы 14 и контруются контр гайками 9. При этом устанавливается толщина фотометрируемого слоя, равная толщи не щупа. Таким же образом устанавли ваются и другие толщины, после чего прибор готов к работе. Работает анализатор масла следую щим образом. .Вначале устанавливается наибольш толщина, фотометрируемого слоя. Для этого регулятор толщины 4 вывинчивается на несколько оборотов, выетупы 15 шайбы 14 совмещаются с огра ничителями толщины 8, настроеннЕз1Ми на наибольшую толщину фотометрируемого слоя. После чего регулятор 4 . толщины с помощью бурта 13 завинчивается до упора, фиксируя установленную толщину. Пространство между подвижным 11 и неподвижным 6 окнами заполняется маслом через штуцер 7 с помощью, например шприца, и производится измерение. Если показания стрелочного индикатора незначительны или совсем отсутствуют из-за непросвечивания слоя масла, необходим уменьшить толщину фотометрируемого слоя. Для этого вывинчивается регул тор 4 толщины до ослабления шайбы 14, выступы 15 которой совмещают с ограничителями 8 меньшей толщины, и далее сновав завинчивают регулятор 4 толщины до упора,.фиксируя тем самым меньшую толщину фотометрируемого сло для Проведения измерения. Масло из прибора при этом не сливают. В зависимости от прозрачности масла необходимая толщина фотометри руемого слоя устанавливается ступен чато. При очень темных маслах необходимо при измерении- устанавливать наименьшую толщину фотометрируемого слоя, однако, поскольку заполнение устройства маслом при малых толщинах затруднено, заполнение следует производить при больших толщинах, а измерение при малых. Оптическая плотность масел определяется по формуле где D - оптическая плотность анализируемого масла; 100 - принятая величина фототока, образующегося при отсутстви масла в приборе, мкА; К - предел измерения; П - значение фототока при фотометрировании, мкА. Для перевода оптической плотности определенной на одной толщине фотометрируемого слоя, на другую пользуются эмпирическими формулами , где D, - оптическая плотность при толщине фотометрируемого с.поя ti ; К - коэффициент перевода, равный i,-/t2; D - оптическая плотность пр.и толщине фотометрируемого слоя Например, для перевода оптической плотности, измеренной при толщине фотометрируемого слоя 0,5 мм, в оптическую плотность при толщине 0,2 мм используют формулу . V §|0о,5 ,5. Величина оптической плотности, по которой выбраковывается масло, устанавливается экспериментально на машине трения по противоизносным свойствам. По достижению оптической плотности масла браковочного показателя масло подлежит замене. Технико-экономические преимущества данного ансшизатора масла заключаются в том, что, во-первых, постоянство расстояния от источника света до фотоэлемента при изменении толщины фотометрируемого слоя исключает влияние погрешности от изменения интенсивности света на величину фототока, что гарантирует более высокую точность измерения, во- вторых, наружное расположение элементов устройства для регулирования толщины фотометрируемого слоя сокращает время настройки прибора и снижает ее трудоемкость, в-третьих, в связи с отпавшей необходимостью в таких деталях, как радиатор, маховичок и крышка для установки ограничителей толщинь, а также благодаря наличию резьбового соединения регулятора толщины с корпусом, прибор стал более компактным и удобным в эксплуатации. Формула изобретения 1. Фотометрическое устройство, включающее корпус со штуцерами и неподвижным окном, регулятор толщины фотометрируемого слоя, подвижное окно, уплотнительное кольцо и устройство для регулирования расстояния между окнами, содержащее ограничители толщины фотометрируемого слоя и упоры, источник света с узлом крепления, фотоприемник и измерительный блок, отличающееся тем, что, с целью снижения трудоемкости настройки толщины фотометрируемого слоя и упрощения конструкции, корпус выполнен с двумя взаимно перпендикулярными отверстиями, в одном из которых установлен фотоприемник, в другом на резьбе регулятор толщины, имеющий бурт, перед которым со стороны корпуса свободно установлена айба с выступами, диаметрально расположенными на поверхности, обращенной к торцу корпуса, на котором установлены с возможностью регулирования ограничители толщины, а узел

крепления источника света жестко закреплен на корпусе.

2 i Устройство по п. 1, о т л и чающееся тем, что регулятор толщины выполнен полым, узел крепления источника света вьшолнен в виде втулки с сегментной скобой, причем втулка установлена в отверстии регулятора толщины, фотометрйруемого слоя, а сегменты скобы закреплены на цилинд)ической поверхности корпуса между ограничителями толщины.

3. Устройство по п. 1, о т л и чающееся тем, что ограничите ли толщины выполнены в виде винтов с контргайками.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР 550536, кл. G 01 J 1/04, 1976.

2 Патент США № 3740156, кл. 356-204, опублик. 1973.

t

Риг.Г

IS

fif

в ., 18

К-А

put.3

B-S

J5

(put. f