Способ определения концентрации ферромагнитных частиц в масле

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИРЕСПУБЛИК 9) (11 5 11 4 С 01 И 27/72 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ТЕЛЬСТВУ ВТОРСКОМУ С 8 И(56) Матвеев А.магнетизм М,: Вьс. 282,Авторское свиВ 433382, кл. О юл. Иф 39и А. Г. Пик888)Н, Электричсшая школа,ер тво и983,детельство СССР01 И 15/00, 1971,ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТ(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОНЦЕНТРАЦИИ; ФЕРРОМАГНИТНЫХ ЧАСТИЦ В МАСЛЕ (57) Изобретение относится к технической диагностике механизмов и машин, работающих в жидкой смавке, Цель изобретения - повьппение точности определения концентрации ферромагнитных продуктов износа в масле. Через щелевой зазор 5 пропускают определенное количество исследуемого . масла, из которого с помощью магнитного поля катушек 3 сепарируют ферромагнитные частицы. Новым в способе является пропускание определенногоколичества исследуемого масла черезщелевой зазор 5 без магнитной фильтрации и определение функции протекания. Затем пропускают второй раз тоже количество масла с магнитной фильтрацией ферромагнитных частиц и определяют функции протекания. Выфильтрованные ферромагнитные частицы оседают в щелевом зазоре 5, вследствиечего пропускная способность зазорауменьшается и функция протекания изменяется в зависимости от содержанияферромагнитного железа в масле. Концентрацию ферромагнитного железа вмасле определяют сравниванием функции протекания масла при магнитнойфильтрации с эталонными кривыми, вкоторых эллюминированы вязкостныесвойства масла, полученные с помощьюфункции протекания масла беэ магнитной фильтрации. Нужный диапазон измерения устанавливают изменением ширины щелевого зазора 5. 1 ил.1 126557Изобретение относится к техничес-кой диагностике механизмов и машин,работающих в жидкой смазке, и можетбыть использовано для анализа содержания в минеральном масле ферромагнитных примесей.Цель изобретения - повышение точности определения концентрации ферромагнитных продуктов износа в маслеагрегатов и машин за счет того, чточерез щелевой зазор устройства пропускают исследуемое масло без магнитной фильтрации железа и определяютзависимость количества протекающегомасла от времени, затем пропускаютвторой раз то же количество исследуемого масла с магнитной фильтрациейи определяют указанную зависимость,При этом из протекающего масла подвоздействием магнитных сил выфильтровываются ферромагнитные частицы.Частицы оседают в щелевом зазоре,вследствие чего пропускная способность щелевого зазора уменьшается ивид снимаемой зависимости изменяется.Концентрацию ферромагнитного железа в масле определяют, сравнивая указанные зависимости при магнитнойГфильтрации с эталонными кривыми,эллиминируя вязкостные свойства масла. Ширину щелевого зазора устанавливают соответственно исследуемым концннтрациям ферромагнитных примесей вмасле.На чертеже показано устройство для З 5осуществления способа.Устройство содержит мерный сосуд1, шкалу 2, катушки 3, создающие магнитное поле, сердечники 4 электромагнитов, щелевой зазор 5. 40Секундный объемный расход масла Яв щелевом зазоре определяется по фор(2) 12 1 Г Если масло протекает через щельпод давлением своего веса, тогда(31,Ар =: РдН где Н - высота верхней границы масла 10 над входом в щелевой зазор;1) - плотность масла;- ускорение свободного падения.Обозначая Ч - начальное количество масла и Б - сечение сосуда, содер жащего масло, получим, решив дифференциальное уравнение с начальнымиусловиями при 1 = О 7 = ОХп (1 -- ) = -К 1, (4) где з Ь, ВРр 12 ХБ) ь 12 )1 2 астк ла;5 Количе характеризуюик осевших при и тогда частиц, А = -- падение давления нащели глубиной 1;- динамическая вязкост- ширина зазора;- длинтво пррешая а щели.отекающего масла Ч надифференциальное урав масло пропускают через щелтоянном давлении во входе,р = сопок, Я = сопз 1; и При включении магнитного поля ферромагнитные частицы из протекающего масла начинают оседать в щелевом зазоре Тем самым осажденные частицы концентрйрувт там магнитное поле; вызывая сильное локальное выфильтровывание ферромагнитных частиц. Поэтому логично ожидать и доказано экспериментами существование треугольного механизма оседания ферромагнитных частиц.Расход масла через треугольное со" противление аЧ(Ч р(Ч) ВЬ(Ч сц ( )а де с - концентрация ферромагнитныхчастиц в масле; Ь - глубина участка собиранияферромагнитных примесей; =Ь -2 ЬЬ - измененная в результате оседания ферромагнитных частиц ширина зазора, Ь, - начальная ширина зазора. После преобразований получим диференциальное уравнение в виде Ч, 6 А 1 Ь 12 г 1( 1- - , Ь АВЬ, о де А - коэффициент,щий треугольн3265578 4Ь - максимальная глубина участка Через щелевой зазор 5 пропускаютособирания магнитных приме- определенное количество исследуемогосей. масла: первый раз для определенияРешением дифференциального уравне- физических свойств масла - без вклюния (7) при постоянном давлении чения магнитного поля, второй раз - др = сопзС является оседанием ферромагнитных частиц изпротекающего масла под воздействиеммагнитного поля и определяют функциюК Хп (1 - Р сЧ) + К Ч = д рСпротекания масла ( например секундо 1 О мером). Используя номограммы, построенные по (4) и (9) или по (2) и (8),определяют содержание ферромагнитногожелеза в масле. где Формула изобретения Если контролируемое масло протекает через щель под воздействием своего веса, получим решение дифференциального уравнения в виде КЗХп( 1- сЧ)-К 4 Хп ( 1- - ) = С (9) 20Чгде Кс(1 -- ),сЧ К =- +1 Ч)о Чо 25 6 БА 1 Ь, 4Ч,рдВАВЬ,В Хп (1-сЧ) + К Ч = д рС; 1: 1 п (1 в сЧ) + К 1 п (1 -- ) Ч оИз (9) видно, что левая часть уравнения - сумма двух логарифмических функций, одна из которых содержит информацию о концентрации ферро магнитного железа в масле. Функция 1 п(1- р сЧ) зависит от концентрации ферромагнитного железа в масле, от конфигурации щелевого зазора, особенно от величины зазора Ь, . 45 Для Настройки устройства необходимо устанавливать ширину зазора Ьд так, чтобы обеспечить преобладание функции КХп(1- сЧ) над функцией 50Ч2К Хп(1- в ) на подходящем участкеЧоизмерения протекания. Ясно, что в начальные моменты протекания преобладает функция К Хп( - в ).ЧЧУстройство работает следующим образом. Способ определения концентрации ферромагнитных частиц в масле, включающий воздействие магнитным полем на масло, пропускаемое через щелевой зазор, о т л и ч а ю щ и й с я тем что, с целью повышения точности, снимают себестоимость количества вытекшего масла от времени сначала при выключенном магнитном поле, а затем при включенном магнитном поле и определяют концентрацию ферромагнитных частиц из следующих выражений- время;- определяемая концентрацияферромагнитных частиц; Ч - количество масла, вытекшегоза время С;Ч, - начальное количество масла; ьр - перепад давлений (при вытекании масла под постояннымдавлением);ЗАЬ,1 2 с фЧо. ВсКо сечение сосуда, содержащего Составитель В. ТреховРедактор В. Иванова Техред.Н.Глущенко Корректор И. Пожо Заказ 5653/37 Тираж 778 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 вязкость масла;начальная ширина зазора; 5глубина, на которой происходит падение давления;длина щели; масло;- плотность масла;ускорение свободного падения;- максимальная глубина участка собирания магнитных примесей.