Устройство для определения содержания элементов износа в смазочных маслах

Союз СоветскмкСоцмвлмстмческмаРеспублик ОП ИСАНИ ЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(23) Приоритет ло делам нэобретеккй н открытийОпубликовано 30.06.82,Бюллетень24 Дата опубликования описания 30.06,82(72) Авторы изобретения енко,Ленинградский ордена Ленина электротехнийеский институтим, В. И. Ульянова (Ленина) и Хабаровскийполитехнический институт(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ ЭЛЕМЕНТОВ ИЗНОСА В СМАЗОЧНЫХ МАСЛАХ Изобретение относится к контроль но-измерительной технике и может быть использовано для измерения содержания элементов износа в смазочном масле двигателей внутреннего сгорания, что находит применение при ди агностике технического состояния машин и механизмов ,работающих в жидкой смазке, кроме того, устройство может найти применение для опреде-,о ления металлических включений в твер. дых неэлектропроводящих средах (например,в пластмассе)Известно вихретоковое устройство для неразрушающего контроля, содержащее рабочий преобразователь, подключенный к нему генератор тока, измерительную цепь, вход которой соединен с рабочим преобразователем, и включающую последовательно соеди ненные компенсатор усилитель, детектор и фазовый индикатор, и опорную цепь, вклюцающую последовательно соединенные компенсатор, усили 2тель, фазовращатель и усилитель-стабилизатор, компенсационный преобразователь, индикатор напряжения , причем каждый из преобразователей выполнен в виде токовой обмотки 1,Недостаток известного устройствадрейф нуля, обусловленный изменениемпараметров возбуждающей обмотки, магнитопровода и питающей сети, что снижает чувствительность и точность измерения,Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому являетсявихретоковое устройство для определения содержания ферромагнитныхчастиц в неэлектропроводящих средах, содержащее фазовращатель и последовательно соединенные генератор,преобразователь, блок обработки информации и регистратор, прицем преобразователь выполнен трансформаторным, с ф-образным магнитопроводом,в боковых стержнях которого имеютсяпрорези для расположения в них иссле 9400дуемой и эталонной сред, на центральном стержне магнитопровода расположена возбуждающая обмотка, на одном из боковых стержней - измерительная обмотка, а на другом - эталонная и компенсационная обмотки 21.Недостаток известного устройствазаключается в том, что оно позволяетопределять содержание только ферромагнитных элементов износа, в то 1 Овремя как смазочные (например, картерные) масла содержат одновременно элементы износа цинка, алюминия, кремния, фосфора и др., определение содержания которых позволяет болеетоцно установить изношенный узел,Кроме того, налицие компенсационнойобмотки приводит к снижению тоцностиизмерения за счет явления взаимоиндуктивности в эталонной и компенсационной обмотках.Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройстваи повышение тоцности измерения,Поставленная цель достигается25тем, что устройство, включающее генеоатор синусоидальных колебаний, преоб.разователь, соединенный с генератором, фазовращатель и блок обработкиинформации последовательно соединенный с регистратором, причем преобразователь выполнен трансформаторным, с ф-образным магнитопроводом, вбоковых стержнях которого выполненыпрорези для расположения в них исслеЗ 5дуемой и эталонной сред, на центральном стержне магнитопровода расположена возбуждающая обмотка, на одном иэ боковых стержней - эталонная,а на другом - измерительная, дополнительно снабжено второй измерительной обмоткой с числом витков в 4-6раз больше числа витков первой измерительной обмотки и двумя усилителями, при этом измерительные обмотки соединены с первыми входами усилителей, а эталонная обмотка соединенас входом фазовращателя, вторые входы усилителей соединены с выходамиФазовращателя, а выходы усилителейсоединены с входами блока обработки50информации,На фиг. 1 приведена блок-схемаустройства; на Фиг. 2 - преобразователь. продольный разрез; на фиг.3 электрическая схема включения обмоток.Устройство содержит последовательно соединенные генераторы 1 гармо 50 4нических колебаний, в качестве кото. рых может быть использован серийный генератор синусоидальных колебаний типа Г 3-33, трансформаторный преобразователь 2, фазовращатель 3, выполненный в виде совмещенной фазоадвигающей цепи а усилителем, два дифференциальных. усилителя 4 и 5, блок 6 обработки информации, включающий, например, оконечный усилитель и прецизионный выпрямитель и регистратор 7, снабженный стрелочным индикатором.Преобразователь 2 (фиг. 2) выполнен трансформаторным с ф-образным магнитопроводом 8 из пермаллоя 75 НИ, на центральном стержне магнитопрововода расположена первичная возбуждающая обмотка 9, с экраном 10, на боковых стержнях - вторичная обмотка, разделенная на эталонную и две изме рительные, которые, в свою очередь, разделены на секции. При этом на одном из боковых стержней находится эталонная обмотка, состоящая из секций 11 и 12 с экранами 13 и 14, расположенных по обеим сторонам от эталонной прорези, на другом боковом стержне находятся секции 15 и 16 первой из. мерительной обмотки с экранами 17 и 18 и второй измерительной обмотки 19 и 20 с экранами 21 и 22, расположенные по обеим сторонам от рабочей прорези. При этом секции второй измерительной обмотки установлены на секциях первой с промежуточными экранами. Обмотки трансформаторного преобразователя 2, как показано на Фиг,3 соединены следующим образом : секции 11 и 12; 15 и 16; 19 и 20 эталонной и измерительных обмоток соединены между собой последовательно согласно, причем вывод первой измерительной обмотки соединен с входом усилителя 4, вывод второй измерительной обмотки " с входом усилителя 5, а вывод эталонной обмотки - с входом Фазовращателя 3, выходы которого соединены со вторыми входами усилителей 4 и 5. Таким образом, измерительные обмотки и эталонная об. мотка соединены встрецно в усилителях, так цто наводимые в них ЭДС имеют противоположную фазу. Кроме того, в измерительные цепи включены резисторы 23 и 24 для регулирования напряжения по величине.5 9400Вторая измерительная обмотка, которая предназначена для измерениясуммарного содержания ферромагнитных и неферромагнитных элементов износа, выполнена с числом витков в4-6 раз больше числа витков первой измерительной обмотки, так какопределение неферромагнитных элементов износа требует более высокогонапряжения наводящего тока ввидутого, что они обладают меньшей магнитной восприимчивостью, чем ферромагнитные. Однако увеличение напряжения в обмотках приводит наряду сувеличением чувствительности устройства к увеличению токов раскомпенсации, что снижает точность измерения. Поэтому увеличение числа витковвторой измерительной обмотки больше указанного предела не обеспечива- щет достижение поставленной цели.Устройство работает следующим образом,Напряжение от генератора 1 подается на обмотку 9 преобразователя 2. р 5Перед измерением производят установку индикаторного прибора регистратора 7 на нуль следующим образом; вэталонный и рабочий зазоры помещаютэталонную среду (чистое смазочное мас-Зо.ло); подбирают величину и фазу напряжения на выходах Фазовращателя 3 равным величине и Фазе напряжения некомпенсации, которое возникает вследствие неэквивалентности изготовленияобмоток, При этом резисторами 23 и 24устанавливают-такие коэффициенты пе-,редачи, для которых сигнал на выходе усилителей 4 и 5 будет минимальным. Затем в рабочий зазор помещаютисследуемую среду (смазочное масло сэлементами износа), что вызывает изменение амплитуды и фазы на выводахизмерительных обмоток 15 и 16, 19 и20. Напряжение на выводах эталонной 45обмотки 11 и 12 остается неизменным.Сигналы с выходов фазовращателя 3 ис измерительных обмоток 15 и 16 и19 и 20 суммируются в усилителях 4 и5 и полезные сигналы, пропорциональные содержанию ферромагнитных элементов износа и суммарному содержаниюферромагнитных и неферромагнитныхэлементов износа (например, цинка,алюминия и т.д.), поступают на блок556 обработки, где усиливаются, выпрямляются и затем фиксируются стрелочным индикатором50 6Таким образом, установка в устройстве второй измерительной обмотки, число витков которой в 4-6 раз превышает число витков первой измерительной обмотки, позволяет измерять количество ферромагнитных и не- Ферромагнитных элементов износа, что обеспецивает контроль износа не только стальных деталей, но и деталей из цветных металлов, при диагностике технического состояния редукторов, двигателей внутреннего сгорания и т.д.Подключение фазовращателя к эталон. ной обмотке и включение усилителей в измерительную схему позволяет устранить токи раскомпенсации, цто обеспечивает повышение точности измерения по сравнению с прототипом.Формула изобретенияУстройство для определения содержания элементов износа в смазочныхмаслах, включающее генератор, преобразователь, подключенный к генератору, фазовращатель и блок обработкиинформации, последовательно соединенный с регистратором, причем преобразователь выполнен трансформаторным, с ф-образным магнитопроводом, вбоковых стержнях которого имеются прорези, на центральном стержне магнитопровода расположена возбуждающая обмотка, на одном из боковых стержнейизмерительная обмотка, а на другомэталонная, о т л и ч а ю щ е е с ятем, цто, с целью расширения егофункциональных воэможностей и повышения точности измерения, оно снабжено второй измерительной обмоткойс числом витков в 4-6 раз большечисла витков первой измерительнойобмотки и двумя усилителями, приэтом измерительные обмотки соединены с первыми входами усилителей,аэталонная обмотка соединена с входомфазовращателя, вторые входы усилителей соединены с выходами фазовращателя, а выходы усилителей соединены с входами блока обработки информации.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССРй 596874, кл. 5 01 М 27/90, 1974,2. Авторское свидетельство СССРпо заявке М 2603817, кл, ь 01 М 27/90,1978.58/ ИИП 113035,5 илиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул ектная ираж 887осударственноголам изобретенийМосква, Ж, Ра Подписноеомитета СССРоткрытийшская наб., д