Устройство для индикации льдообразования

(51) 5 С 08 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ циализ ироюро Всесоюзбъединения.В. Капленкова ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 1(71) Калининградское спеванное конструкторское бного производственного.оСоюзгазавтоматика",(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИНДИКАЦИИ ЛЬДООБРАЗОВАНИЯ(57) Изобретение относится к теплофизическим измерениям и может бытьиспользовано для контроля обледенеИзобретение относится к тепло- физическим измерениям и может быть использовано для контроля обледенения газотурбинных установок.Цель изобретения - повьппение помехозащищенности устройства, что повьппает надежность выявления нежелательной ситуации.На фиг,1 показана схема включения устройства;,на фиг.2 - вибрационный элемент с экраном, осевое сечение; на фиг. 3 - принципиальная схема блоков возбуждения и контроля колебаний .-, подключенных к вибрационному элементу.Устройство для индикации льдообразования содержит вибрационный элемент ния газотурбинных установок. Цельизобретения - повышение помехозащи-щенности устройства. Вибрационныйэлемент, выполненный из пьезокерамики, определяет частоту и амплитудуколебаний напряжения, формируемогоблоком возбуждения. При отсутствииусловий льдообразования появлениекаких-либо частиц на поверхностивибрационного элемента незначительно изменяет параметры колебаниянапряжения, В случае возникновенияусловий льдообразования влага, проникаюшая через отверстия в корпусена боковую поверхность вибрационного элемента, примораживает его к кор"пусу, что приводит к резкому изменению параметров колеблющейся массы и, следовательно, колебаний напряжения. 3 ил. 1, подключенный к блоку 2 возбуждения и блоку 3 контроля параметровколебаний,и цилиндрический корпус 4. Вибрационный элемент 1 выполнен в виде цилиндрического диска, установленного соосно с корпусом 4 внутри йего с обеспечением капиллярного зазора 5, В корпусе 4 напротив боковой поверхности диска выполнены отверстия 6 и 7 с соотношением высо-: ты Ь отверстий к высоте Н цилиндрического диска в пределах от 1 1,5 до 1:2,5. Корпус 4 выполнен из материала с более высокой теплопроводностью, чем материал элементов защищаемого объекта.а принципиальной схеме (фиг,З) показаны резисторы 8-15; конденсаторы 16-20, диоды 21 и 22, иннерторы 23-26 и компаратор 27.Устроиство работает следующим5 Образом.Блок 2 возбуждения обеспечивает переменное напряжение на обкладках вибрационного элемента 1. Так как ои выполнен иэ пьезокерамики, то зто приводит к возникновению поперечных колебаний его боковой цилиндрической поверхности, причем параметры элемента 1 определяют частоту и амплитуду колебаний напряжения, фор-, мируемого блоком 2, При появлении каких-либо частиц на поверхности элемента 1 изменяются амплитуда и частота колебаний элемента 1. Однако. при отсутствии условий льдообразования изменение указанных параметров незначительно, а контролируемый воздушный поток постоянно очищает вибрирующую поверхность элемента 1, В 25 случае возникновения условий льдообразования влага, проникающая через отверстие 6 на боковую поверхность элемента 1 примораживает элемент 1 к корпусу 4. При этом происходит резкое 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 высот отверстий 6 и 7 и элемента 1 являются оптимальными, определенными экспериментально. В случае увеличе:-. .ния отверстий площадь примерзания элемента 1 к корпусу 4 оказывается слишком мала, а в случае уменьшения отверстий затрудняется попадание влаги в капиллярный зазор 5 В обоих слу,чаях это приводит к уменьшению полезного сигналаУвеличение теплопроводности корпуса 4 приводит к ускорению падения температуры влаги в капиллярнам зазоре 5 при падении температуры контролируемого потока. В случае выполнения корпуса 4 из материала с большей теплопроводностьюР чем материал элементов защищаемого объекта, находящихся в контролируемом потоке и опасных с точки зрения образования льда на них, замерзание жидкости в капиллярном зазоре происходит раньше, чем образование льда на элементах защищаемого объекта.Изменение амплитуды колебаний приводит к изменению выпрямленного напряжения на сигнальном входе компаратора 27, При замерзании влаги в капиллярном зазоре 5 величина напря-. жения резко падает, состояние компаратора 27 изменяется на противоположное, что формирует сигнал льдообразования,Формула и з о б р е т енияУстройство для индикации льдообразования, содержащее вибрационныйэлемент, подключенный к выходу блока возбуждения и сигнальному входублока контроля параметров колебанийо т л и ч а ю щ е е с я тем, что,с целью повышения помехозащищенности устройства, в него введен цилиндрический корпус, а вибрационньй эле-.мент выполнен цилиндрическим из пьезокерамики и установлен соосно сцилиндрическим корпусом внутри негос капиллярным зазором, в корпусе нап-.ротив боковой поверхности вибрационного элемента выполнены отверстияс соотношениями высоты отверстий квысоте вибрационного элемента в пределах 1:1,5-1."2,5, 1594576