Пылесигнализатор для теплового двигателя Советский патент 1981 года по МПК G01N15/02 

(54) ПЫПЕСИГНАЛИЗАТбР ДЛЯ ТЕПЛОВОГО ДВИГАТЕЛЯ

.I.,. ,;. Изобретение относится к измерительным и сигнализирующим приборам и можот быть применено в системе аварийной .эащиты теплового двигателя при нарушв НИИ фильтрации воздуха, поступающего на вход двигателя. Известно устройство для опреде Яе- иия запылеииости газов, содержащее расположенный- в воздухопроводе фвпьтр, который связан с подвижным штырем. Штырь соединен с анодами малогабарй г ного сдвоенного диодного механотрона, подключенного к измерительной схеме tl.V Недостатки этого устройства низкая надежность сигнализации из-зй одинаковой регистрации как мягких т и твердых частиц, в то время как.на изиос двигателя влияют только твердые частицы, обладающие свойствами абразива. Кроме того, данное устройство нельзя применять на транспортном Средстве, так как вибрации двигателя бу дут вызывать ложные срабатывания устройства или даже его поломку. Известен анализатор пыли, состоящий из установленного в воздухопроводе пьезоэлектрического датчика связанного с измерительным устройством f 23. Недостаток зтого устройства - низкая надеж11ость сигнализации при использовании его на транспортном средстве. Вибрации двигателя будут создавать в пьезодатчике шумовой фон, сравнимьй с полезным сигналом, вызванньш соударением частиц. Наиболее близким к предлагаемому является пьшесигнализатор для теплового двигателя, содержащий установленный в воздухопроводе датчик, выполненный в виде пластины - изолятора с нанесенным на нее со стороны входного фланца слоем проводника с двумя контактными площадками, каждая из которых подключена к измерительному устройству. Входной фланец воздухопровода присоединен к воздушному фильтру, а другой сопряжен со входом теплового двигателя. Контактные площадки ра положены друг против друга по краям пластины-изолятора СзЗ. Однако при неисправном фильтре в воздухопровод попадают .как мягкие, так и твердые абразивные частиш 1. На износ двигателя влияют только твердые абразивные частицы, на них и реагирует датчик. Твердые абразивные частицы, попадаю1цие на слой проводника, изнашивают его, вызывая тем самым изменение сопротивления датчика. По скорости и менения этого сопротивления судят о концентрации и абразивных свойствах пыли, попадакнцей в воздухопровод при неисправном фильтре. Кроме того, у этого устройства Низкая надежность сигнализации. Действительно, сопротивление датчика можно представить как сумму параллел но соединенных сопротивлений элементарных проводников, соединяющих контактные шины. Сопротивление датчика можно записать следующим образом: Щ.,)е где RH - сопротивление К-ого проводника. При постепенном изнашивании абразивными частицами части поверхности датчика, представленной как элементарный проводник .с сопротивлением Rотносительное изменение сопротивления датчика R значительно меньше из менения сопротивления изнашиваемой части поверхности датчика . При да нейшем увеличении сопротивления R его влияние на изменение сопротивления датчика R непрерывно падает изза шунтирующего действия сопротивлений неизнашиваемых элементарных проводников. Действительно, при R ((( формула {1) преобразуется следующим образом; с(КФЛ п л )е() т.е при износе части поверхности да чика сопротивление датчика R не зав сит от сопротивления изнашиваемой части проводника. Иными словами, датчик теряет чувствительность и не обеспечивает надежной сигнализации. При закоксованности части поверхности датчик также теряет чувствительность, так как износ свободной от кокса поверхности не изменяет сопротивление датчика. Цель изобретения - повышение надежности сигнализации. Поставленная цель достигается тем, что в пылесигнализаторе для теплового двигателя, содержащем установленный в воздухопроводе датчик, выполненный в виде пластины-изолятора с нанесеннь1м на нее со стороны входного фланца слоем проводника с двумя контактными площадками, каждая из которых подключена к измерительному устройству, на слой проводника нанесены изолирующие бороздки, выполненные в виде двух встречно размещенных одна в другой гребенок, смещенных одна относительно другой на половину собственного шага, а контактные площадки расположены со стороны основания одной из гребенок. Вьшолнение датчика указанным способом повышает его чувствительность и дает достоверную информацию о состоянии фильтра. В данном случае сопротивление датчика Гд можно представить как сумму последовательно соединенных сопротивлений п элементарных проводников, образованных соседними изолирующими бороздками двух встречных гребенок, н записать его следующим образом: Д.Е.„ где г., сопротивление элементарного проводника; п q-i- 1 где q - общее количество изолирующих бороздок. При износе абразивными частицами части поверхности датчика, предстаэг ленной как элементарный проводник с сопротивлением г, сопротивление этого участка значительно возрастает, т.е. г- г. Тогда Гд г , т.е. чувствительность .к износу максимальна, и датчик обеспечивает надежную сигнализацию при неисправности фильтра. На чертеже изображена схема пылесигнализаторе для теплового двигателя . . 5 ,. 8 Пылесигнализатор для теплового дви гателя содержит датчик, выполненный в виде плacтины-изoляtopa 1 с нане сенным на нее со стороны входного фланца слоем проводника, въшолненным из никель-фосфорного сплава толщ«шай 0,25-0,5 мкм. Изолирукицие бороздаёи 2 нанесены по слою проводника таким образом, что образуют встречно размещенные одна в другой гребенки, которые смещены одна относительно другой на половину собственного шага. Kohтактные площадки 3 представлйют собой медно-оловянное покрытие толщиной 0,1 мм и шириной 1-2 мм. Контактные площадки 3 соединены с измерительной схемой 4. Устройство работает следуюощм образом. При неисправности фильтра в полост воздухопровода, где расположен датчик выполненный в виде пластины-изолятора - 1 с нанесенным на нее слоем провод ника, попадают абразивные частИ цд. Они изнашивают слой проводника, на который нанесены изолирующие бороздки 2, изменяя тем самым сопротивление датчика. Это приводит к изменен ню сиг нала, снимаемого с контактных площа-. док 3 и подаваемого на измерительную схему 4. По скорости изменения сопротивления датчика судят о концентращ1и частиц пьши и возможности наступления аварнйной ситуации при резком возраст нии количества частиц пыли на выходе неисправного воздущногр фильтра. Использование предлагаемого пылесигнализатора для тепловых двигателей значительно снижает возможность пропуска аварийной ситуации и позволяет 3 получить достоверную информацию о состоянии двигателя, т.е. повышает надежность сигнализации, что снижает число аварий с серьезным повреждением двигателя в два раза. Экономический эффект от использования предлагаемого устройства составит в год-не менее 750 тыс.руб. Формулу изобретения Пылесигнализатор для теплового двигателя, содержащий установленный в воздухопроводе датчик, выполненный в виде пластины-изолятора с нанесенным на нее со стороны входного фланца слоем проводника с двумя контактными площадками, каждая из которых подключена к измерительному устройству, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности сигнализации, на слой проводника нанесены изолирующие бороздки, выполненные в виде двух встречно размещенных одна в другой гребенок, смещенных одна относительно другой на половину собственного шага, а контактные площадки расположены со стороны основания одной из гребенок. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССВ № 603880, кл. G 01 N 15/00, 1976. 2.Патент США 3805591, кл. 73-28, 1974. 3.Авторское свидетельство СССР № 584232, кл. G 01 N 15/02 1975 (прототип).