Устройство для контроля электромагнитных характеристик феррожидкостей

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскнв

Социалистических

Реалу6лик

«» 947799(61) Дополнительное к авт. саид-ву Ю 830259 (22) Заявлено 15.12.80 (21) 3214517/18-2 с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет (51) М. Кд.з

С 01 а ЗУ 2

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий

Опубликовано 300782. Бюллетень М9 28

Дата опубликования описания 300782

)j3) УДК 621.3 7..44(088.8) I «»., (72) Авторы изобретения

A.Ô.Êóãàåâñêèé и А .S.Ëóêàøåíoê (71) Заявитель

Рижский Краснознаменный институт инженеров гражданской авиации им. Ленинского комсомола (54 } УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ

ХАРАКТЕРИСТИК ФЕРРОЖИДКОСТЕЙ

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для контроля электромагнитных характеристик жидкостей с ферропркмесями, например, ферромагнитных жидкостей, а также в частности, для задач определения степени загрязнения жидких аваиционных горюче-смазочных материалов инородными ферровключениями.

По основному авт.св.М 830259 известно устройство для контроля электромагнитных характеристик феррожидкостей, содержащее первичную обмотку, вторичную обмотку, выполненную в виде короткозамкнутого коаксиального цилиндра, состоящего из двух симметричных полуцилиндров, и ячейку в виде пблого тороида из диэлектрического материала с входным и выходным каналами, расположенными диаметрально противоположно, кроме того в него введена вторая ячейка, первичная обмотка выполнена в виде двух последовательно соединенных идентичных секций, каждая иэ которых расположена на соответствующей ячейке, при этом ячейки расположены симметрично относительно внутреннего электрода короткозамкнутого цилиндра, а их входные 30 и выходные каналы взаимоперпендикулярны (1) .

Недостаток этого устройства заключается в наличии погрешности из-за неидентичности (нестабильности) температурных режимов в потоках жидкостей, протекающих через первую и вторую ячейки, т.е. между потоками контролируемой и эталонной жидкости, электромагнитные характеристики которых сравниваются и известным образом зависят от температуры. Данный недостаток чреват особенно неприятными послЕдствиями в случае объективной оценки степени загрязнения жидких авиационных горюче-смазочных материалов со слабо выраженными электромагнитными свойствами, так как допустимый уро вень присутствующих в них инородных частиц весьма мал.

Цель изобретения — повышение точности контроля.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для контроля электро- магнитных характеристик феррожидкостей, по авт.св. кт 830259, содержащее первичную обмотку, состоящую из двух последовательно соединенных идентичных секций, вторичную обмотку в виде короткоэамкнутого коаксиального ци947799 линдра, образованного двумя симмет ричными полуцилиндрами и имеющего наружный и внутренний электроды, и две ячейки, каждая иэ которых представляет собой полый тороид из диэлектрического материала с вход-, 5. ным и выходным каналами, расположенными у отдельной ячейки диаметрально противоположно, а у разных ячееквзаимоперпендикулярно, при этси ячейки расположены симметрично относитель10 ,но внутреннего электрода короткоэамк» нутого коаксиального .цилиндра и на каждой иэ них размещена соответствующая секция первичной обмотки, снабжено двухпоэиционным переключателем потоков ячеек, выполненным в виде цилиндрической камеры и поворотного плунжера с круговыми, продольными и радиальными каналами, причем в одном положении .плунжера входной канал первой ячейки соединен с трактом ввода потока контролируемой жидкости и входной канал второй ячейка— с тактом ввода потока эталонной жидкости, а в другом положении 2S наоборот.

На фиг. 1 и 2 представлено описы-.. ваемое устройство, на фиг. 3 и 4 показаны сечения A-A и Б-Б на фиг.1 ; на фиг. 5 - принципиальная электричес кая схема.

Устройство для контроля электромагнитных характеристик феррожидкостей содержит первичную обмотку, состоящую из двух идентичных секций 1 и 2,. вторичную обмотку в виде короткозамкнутого коаксиального цилиндра, образованного двумя симметричными полуцилиндрами и имеющими наружный .и внутренний электроды, состоящие из двух половин 3, 4 н 5,6 и две ячей- 40 ки 7 и 8, каждая из которых представляет собой полый тороид диэлектрического материала с входным 9 (10) и выходными 11 (12) каналами, расположенными у отдельной ячейки диаметраль45 но противоположно, а у разных ячееквэаимоперпендикулярно. Ячейки 7 и 8 расположены симметрично относительно соответствующих половин 5 и 6 внутрен. него электрода короткозамкнутого коак5О сиального цилиндра и на них размещены определенные секции 1 и 2 первичной обмотки. Кроме того, устройство снабжено двухпозиционным переключателем потоков ячеек 7 и 8, выполненным в виде цилиндрической камеры 13 и повортного плунжера 14 с соответствующими (круговыми, продольными и ради-.. альными) каналами. На торце цилиндрической камеры 13 расположены трубопровод 15 тракта ввода потока контро- о .лируемой жидкости и трубопровод 16 тракта ввода потока эталонной жидкости, а на боковой его стороне — вы ходные патрубки 17 и 18 переключате° ля потоков. Плунжер 14 сочленен с 65 узлом 19 и может находиться в двух угловых положениях I и ff, причем в одном положении Т, которое соответст- вует иэображениям на фиг. 1, 2 и 4, входной канал 9 ячейки 7 соединен с трубопроводом 15 тракта ввода потока контролируемой жидкости, а входной канал 10 ячейки 8 — струбопроводом 16:тракта ввода потока эталонной жидкости. В другом положении П, которое соответствует повороту плунжера против часовой стрелки согласно изображению на фиг. 4 относительно положения 1 на угол 90О, гидравлическая коммутация входных каналов 9 и 10 ячеек 7 и 8 с трубопроводами 15 и 16 производится наоборот перноначальной.

Переключатель потоков укреплен на короткозамкнутом коаксиальном цилиндре и между ними расположена изоляционная шайба 20.

Принципиальная электрическая схема устройства включает одинарный мост ((фиг. 5), активные плечи которого образованы полными сопротивлениями секций 1 и 2 первичной обмотки, размещенных на ячейках 7 и 8, а пассивные плечи — участками потенциометра 22. Диагональ питания моста 21 подключена к высокочастотному генератору 23, а выходная диагональ — к индикатору 24, синхронизованному с переключателем 25 потоков ячеек 7 и 8, при этом в исходном состоянии мост уравновешен.

Работа устройства для контроля электромагнитных характеристик ферро-. жидкостей осуществляется следующим образом.

Через одну иэ ячеек, в частности 7 в положении 1 плунжера 14, посредством входного канала 9 и выходного канала 11 пропускается поток контролируемой жидкости, а через другую ячейку 8, соответственно посредством ее входного канала .10 и выходного канала 12, — поток эталонной жидкости, с характеристиками которой сравниваются электромагнитные показатели потока контролируемой жидкости. Оба потокапри своем движении через ячейки идентичны в гидродинамическом отношении и образуют круговые участки в виде тороидов. В положении ц плунжера 14 потоки, протекающие через ячейки 7 и 8, перераспределяются в обратном порядке.

Первичная обмотка, состоящая из двух последовательно соединенных секций 1 и 2, подключается к высокочастотному генератору 23 (фиг. 5, с частотой выходного сигнала порядка 3050 МГц), и во внутреннем пространстве короткозамкнутого .. коаксиального цилиндра наводится высокочастотное электромагнитное поле, в котором располагаются ячейки 7 и 8.

947799

В основу принципа действия устройства положено явление трансформирования полных сопротивлений жидких сред полостей обеих ячеек (7 и 8), при этом эа счет включения расположенных на них секций 1 и 2 в активные плечи моста 21 производится сравнение их полных сопротивлений с помощью нулевого метода измерения, которые будут равны при подобии электромагнитных характеристик контролиру.емой и эталонной жидкостей, в том числе по температурному состоянию, что обеспечивает условие равновесия моста, в результате чего сигнал в его выходной диагонали будет равнять 15 ся нулю. При далейшем несоответствии сравниваемых электромагнитных параметров (магнитной и диэлектрической проницаемостей, угла магнитных потерь и т д.) жидкостей на выходе моста 20 появляется сигнал разбаланса, фиксиру емый индикатором 24.

Для обеспечения идентичности в из мерительном отношении температурных режимов ячеек 7 и 8, соответственно и расположенных на них секций 1 и 2, т.е. адекватности условий сравнения электромагнитных характеристик контролируемой и эталонной жидкостей, с помощью переключателя потоков, а именно путем поочередного перевода его плунжера из положения 1 в положение Й и наоборот, производится перераспределение потоков контролируемой и эталонной жидкостей по ячейкам 7 и 8. В результате осуществляется контроль исследуемой жидкости на соответствие заданным нормам.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет с высокой точностью контролировать электромагнитные характеристики жидкостей с ферропримесяьи во всем существующем спектре их проявний как применительно к условиям производства .ферромагнитных жидкостей, так и к задачам оценки чистоты жидких авиационных горюче-смазочных материалов на предмет выявления наличия в них ферровключений, при этом, поскольку те и другие основываются, как правило, на производных нефти, подобный качественный их анализ способствует режиму оптимальной экономии исходя из специфических условий эксплуатации авиационной техники.

Формула изобретения

Устройство для контроля электромагнитных характеристик феррожидкостей по авт.св. 9 830259, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повыаения точности контроля, оно снабжено двухпозиционным переключателем потоков ячеек, выполненным в виде цилиндрической камеры и поворотного плунжера с круговыми, продольными и радиальными каналами, причем в одном положении плунжера входной канал первой ячейки соединен с трактом ввода потока контролируемой жидкости и входной канал второй ячейки - с трактом ввода потока эталонной жидкости, а в другом положении — наоборот.

Источники информации, принятые во-внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

М 830259 по заявке, кл. G 01 R 33/12, 1979 °