Способ определения загрязненно-сти жидкости

Союз Советскив Социалкстнческих Рвснублкк(22) Заявлено 02,04,79 (21) 2746090/18-25 501 3 Ч 15/06 с присоединением заявки Йо(23) Приоритет 1 осударствеииый комитет ссср ио делам изобретеиий и открыти 1(53) УДК 66 З.6 З.067088.8) 71) Заявител 4 СПО РЕДЕЛЕИИЙ ЗАГРЯЭНЕННОСТ жиЯкОсти Изобретение относится К контрольно-измерительной технике и может быть использовано в различных отраслях народного хозяйства, в частности для измерения загрязненности рабочих жидкостей гидравлических систем и топлив.Известны способы, в которых при определении загрязненности жидкости регистрируют эффект увеличения гидравлического сопротивления Фильтра, через который пропускают конт" ролируемую жидкость. Например способ, состоящий в том, что контролируемую жидкость с постоянным расходом пропу" 15 скают через кольцевую щель, служащую Фильтром и по перепаду давлений опре деляют загрязненность жидкости.Недостатком этого способа является то, что измерения проводятся 2 О дискретно. После каждого замера щелевой зазор необходимо очищать.Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является способ измерения загрязненности, эаключакцийся в том, что контролируемую жидкость при постоянном давлении пропускают через Фильтр и измеряют расход жидкости через Фильтр в разные моменты времени. Метод пре- ЗО дусматривает измерение времени прохождения через фильтр трех фиксированных объемов жидкости. По этим трем измерениям времени определяют индекс эаиления, который характеризует загрязненность жидкости 21Недостатком данного метода измерения является невозможность непре" рывного измерения загрязненности жидкости в гидросистеме. Кроме того, для анализа требуется сравнительно много времени (15-20 мин).Цель изобретения - повышение производительности труда при определении обеспечения возможности непрерывного измерения загрязненности жидкостиПоставленная цель достигается тем, что контролируемую жидкость при постоянном давлении пропускают через фильтр и измеряют расход жидкости на выходе, а фильтр перемещают в направлении, перпендикулярном контролируемому потоку с постоян- ной скоростью, определяемой из вы- ражения о О де Эи, , гт- наибольшее и наменьшее количество частиц больших диаметров отверстий в фильтре в единице объема жидкости;К - количество отверстий в Фильтре иа плбщади, равной площади поперечного сечения потока. жидкости;Фо - расход через фильтр при отсутствии в жидкости частиц больших размеров отверстий в фильтре;- размер поперечного сечения потока жидкости в направлении перемещения Фильтра;Ч - скорость перемещения фильтра;коэффициент, зависящий от формы потока и свойств частиц загрязнений, определяемый экспериментом;5- коэффициент, определяемый извыражения -Е нн - б У: д.;-. Ждатк-)у-у о 1к к у м;Способ осуществляется следующимобразом.Поток контролируемой жидкостипри постоянном давлении пропускаютчерез Фильтр, установленный перпендикулярно потоку, и перемешают егос постоянной скоростью. Частицызагрязнений, размеры которых большедиаметра отверстий в фильтре, закупоривают отверстия фильтра и расходчерез него уменьшается. За счет перемещения Фильтра в поток попадаютнезакупоренные отверстия.При постоянной и равномерной пообъему жидкости загрязненностй наступает равновесие: количество закупориваемых отверстий Фильтра равно количеству отверстий, поступающих впоток за счет перемещения Фильтра,Так как перепад давления на Фильтре, скорость его перемещения и количество открытых отверстий постоянны,постоянен и расход через фильтр.При изменении загрязненности изменяется количество открытых отверстий.в Фильтре и соответственно изменяется расход. Таким образом, расходчерез Фильтр при постоянном перепадедавлений и постоянной скорости перемещения Фильтра однозначно определяет. загрязненность жидкости.На Фиг.1 представлена расчетнаясхема; на фиг.2 - изменение расходажидкости через фильтр в зависимостиот загрязненности,Расчет выполняется с учетом следующих допущений. Частицы загрязнений равномерно распределены по объему жидкостиПри попадании частицы,размер которой больше диаметра от, верстий в фильтре, в отверстие оназакупоривает его. Поперечное сечениепотока должно быть прямоугольным.Рассмотрим течение загрязненнойжидкости, содержащей частиц в еди- .ничном объеме более крупных, чемотверстия в фильтре, через фильтр,имеющий п отверстий на единичнойплощадке йри постоянном перепадедавлений и Фильтре.Выделяем на фильтре внутри потока элементарную площадку на расстоянии х от передней границы потока. Площадь элементарной площадки - Одх, где0 - размер сечения потока в направлении, перпендикулярном направлению движения фильтра.Количество отверстий в элементарной площадке п = иОдх (1)При прохождении через элементарную площадку объема жидкости дч = ппдФ, количество открытых отверстий уменьшится,на величину дп = -вдч = -щцпдтгдеи - расход через одно отверстие фильтра.В зависимости от формы частицы отверстие в фильтре может быть пех Ь И Ъеф "(4) Проинтегрировав это выражение подлине потока, получим количествооткрытых отверстий н фильтре по всему сечению потокаЬНГндн:Ь эе нф "дн: - -Е ф ")50 о о" дп%Обозначим 112 "о - общее количество отверстий в Фильтре в площади поперечного сечения потока, тогда 55Расход через фильтрМ9:(н. - " .н%ннч), (б)Авцгде Оо=с Мо - расход чистой жид кости.Анализируя полученную Формулу,видим, что при скорости перемещения фильтра близкой к нулю и придостаточно больших скоростях измене ние расхода через фильтр аО при рекрыто не полностью или одна частица может перекрывать несколько отверстий н т.д., поэтомудп = - сСщцпдС , гдекоэффициент определяемый опытным путем. Для того, чтобы определитькоэффициент о, нужно измерить фактический расход через неподвижныйФильтр через некоторое время тпосле начала фильтрации Цф .Затем 39 подсчитать по Формуле(р Со Щ, д=6 п , тогдасС =Яп -фО35Решая дифференциальное уравнение поРучим п = пое-;щф (г)где С.- время фильтрации.Так как Фильтр перемещается со ско О ростью М , время нахождения элемен. тарной площадки внутри потока 7=Ч(ч, (3)805132 2. Метод контроля по индексу заиления.Стандарт авиационной промышлен-,.ности ОСТ 1;1413 б. Чистота рабочих жидкостей (прототип. юФногти Составитель О Техред Н,Майор Редактор М. Пет Тираж 918осударствениого коделам изобретенийМосква, Ж, Рауш аказ 10869/6 ВНИИПИ130 лиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул ектна Источники информации,принятые во внимание при экспертизеексеева Корректор Г. Решетник Подписно итета СССР и открытий кая наб., д. 4/5