Устройство для контроля электромагнитных характеристик жидкостей

 

О П И С А Н И Е ()983608

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социапистичесиик

Респубпии (61) Дополнительное к авт. свид-ву (51)М. Кл. (22)Заявлено 31.03.81 (21) 3267752/18-21 с присоединением заявки,% (23) ПриоритетG 01 R 33/12 (Ьсударствкнкый комитет СССР ао делом изобретений. к открытий (53) УДК 621.317,,44 (088. 8) Опубликовано 23.12,82, Бюллетень М 47

Дата опубликования описания 23.12.82

А. Ф. Кугаевский и А. 6. Лукашенок

1 (72) Авторы изобретения

Рижский Краснознаменный институт йнженеров. гражданской авиации им. Ленинского комсомола, (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ

ХАРАКТЕРИСТИК ЖИДКОСТЕЙ

Изобретение относится к электроизмерительной технике .и может быть ,использовано для контроля электромагнитных характеристик жидкостей, например, при определении степени загрязнения жидких авиационных горюче-смазочных материалов металличе с ки ми при меся ми .

Известно устройство для контроля жидкостей, реализующее принцип высокочастотного трансформирования полного сопротивления контролируемой жидкости, содержащее первичную обмотку, вторичную обмотку, выполненную в виде короткозамкнутого коакси ал ьн ого цили ндра, состояще го из двух симметричных полуцилиндров, и две ячейки из диэлектрического материала, каждая из которых имеет форму полого тороида с входным и выходными каналами, расположенными диаметрально противоположно, первичная обмотка выполнена в виде двух последовательно соединенных идентич ных секций, каждая из которых размещена на соответствующей ячейке, .при этом ячейки расположены симметрично относительно внутреннего электрода короткозамкнутого коакси5 ального цилиндра, а их входные и выходные каналы взаимно перпендикулярны 1 1).

Недостатком этого устройства является низкая. чувствительность измерений, что имеет негативные последствия,,особейно при контроле электромагнитных характеристик жидкостей с слабовыраженными свойствами, к разряду которых относятся жидкие авиационные горючесмазочные материалы с металлическими микровключениями .

Известно также устройство для

20 контроля электромагнитных характеристик жидкостей, содержащее тороидальную ячейку, выполненную из ферромагнитного материала в виде двух изолированных идентичных полуколь983608

15

20 т25

40

45 — 50

3 цевых полостей, соединенных с двумя парами соосно расположенных входных и выходных каналов, стержневой электрод, ось которого совпадает с осью ячейки, измерительную об мотку, выполненную из двух половин, генератор переменного тока и индикатор, полукольце вые полости ячейки расположены симметрично относи тел ьн о плоскости, проходящей через ось ячейки и ее диаметр, а половины измерительной обмотки размещены на ячейке симметрично относительно упомянутой плоскости и соединены встречно-последовательно с индикатором, при этом стержневой элект род подключен к генератору переменного тока 2).

Недостаток этого устройства заключается в низкой чувствительности измерений по причине малой протяженности участка взаимодействия кон ролируемой жидкости с наведенным переменным полем, так как каждая из половин измерительной обмотки размещена вокруг отдел ьной полу кол ьце— вой полости тороидал ь ной яче и ки, увеличение, габаритов которой сверх оптимальных приводит к нерациональному возрастанию размеров всего устройства в целом.

Цель — повышение чувствительности.

Цель достигается тем, что в устройство для контроля электромагнитных характеристик жидкостей, содержащее первую тороидальную ячейку иэ феррома гни тного матери ал а, р азмещен.—, ную соос но с стержне вым эле ктр одом, подключенным к генератору переменного тока, измерительную обмотку, подключенную к индикатору, и две пары каналов, . введена вторая идентичная тороидальная ячейка, расположенная соосно первой ячейке„в каждой ячейке выполнена кольцевая внутренняя полост ь, р азделенн ая р ади ал ьн ой перегородкой, причем соответствующие пары каналов размещены по обе стороны перегородки параллельно ей и со единены с кольцевой полостью, а изме рительная обмотка выполнена в виде четырех идентичных секций, соединенных согласно-последовательно,при этом секции расположены на соответствующих ячейках попарно-симметрично относительно плоскости, проходящей через стержневой электрод и перегородки ячеек.

На фиг. 1 представлено устройство, принципиальный вид; на фиг. 2 сечение Я-Я на фиг.1. устройство для контроля электромагнитных характеристик жидкостей содержи т д ве торои дал ьн ые я чей ки 1 и 2 из ферромагнитного материала, которые и меют кол ь це вые полости с входными каналами 3 и 4 и выходными

5 и 6. Соосно центрам тороидальных ячеек 1 и 2 расположен стержневой электрод 7 подключенный к генератору 8 переменного тока (источник тока, например, с частотой сигнала 1 кГц). Вокруг полостей тороидальных ячеек 1 и 2 размещается измерительная обмотка, образованная из четырех идентичных секций, состветственно 9 и 10; 11 и 12, соединенных друг с другом электрически согласно-последовательно и подключенных к индикатору 13 (например, к электронному вольтметру). Входные и выходные каналы 3 и 5 и 4 и Ь в каждой ячейке 1 и 2 расположены односторонне-параллельно по оба сторо ны от перегородки 14, а между ячейками 1 и 2 их ориентация взаимно противоположна. Части отдельных секций (9,11 и 10, 12) измерительной обмотки расположены на своих ячейках 1 и 2 симметрично относительно плоскости, проходящей через стержневой электрод 7 и перегородку 14.

Работа устройства для контроля электромагнитных характеристик жидкостей осуществляется следующим образом.

От генератора 8 переменного тока подается электрический сигнал на стержневой электрод 7, в результате чего вокруг него, а именно в ячейках 1 и 2, возбуждается переменное электромагнитное поле, силовые магнитные линии которого вкруговую замыкаются (циркулируют) по ячейкам

1 и 2 из ферромагнитного материала.

Через кольцевую полость одной из ячеек, например 1, посредством входного 3 и выходного 9 каналов пропускается поток контролируемой жидкости, Одновременно через кольцевую полость ячейки 2 с входным 4 и выходным 6 каналами в одинаковои гидродинамическом режиме пропускается поток эталонной жидкости, с харектвристиками которой сопоставляются характеристики контролируемой жидкости . При своем движении че6 ет высокой чувствительностью измере= ния в связи с увеличением участков взаимодействия измерительной обмотки с рабочими потоками жидкостей, а также в результате разнонаправленной ориентации потоков, что исключает паразитное влияние на работу устройства внешних подмагничивающих электромагнитных полей.

Устройство для контроля электромагнитных характеристик жидкостей, содержащее первую тороидальную ячейку из ферромагнитного материала, размещенную соосно со стержневым электродом, подключенным к генератору переменного тока, измерительную обмотку, подключенную к индикатору, и две пары каналов, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения чувствительности, в него введена вторая идентичная тороидальная ячейка, расположенная соосно первой ячейке, в каждой ячейке выполнена кольцевая внутренная полость, раз" деленная радиальной перегородкой, причем соответствующие пары каналов размещены по обе стороны перегородки параллельно ей и сосдинены с кольцевой полостью, а измерительная обмотка выполнена в виде четырех идентичных секций, соединенных согласно-последовательно, при этом секции расположены на соответствующих ячейках попарно-симметрично относительно плоскости, проходящей через стержневой электрод и перегородки ячеек.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР по заявке У 2780968/18-21> кл. G 01 R 33/12, 1979, 2, Авторское свидетельство СССР по заявке У 2889148/18-21, кл. G Ol R 33/12, 1980.

5 983608 рез ячейки 1 и 2 оба потока жидкостей образуют фактически круговые встречно направленные участки, так как толщина перегородки 14 между входными и выходными каналами ячеек 1 и 2 мала.

Согласно закону электромагнитной индукции в секциях 9 и 12 наводятся ЭДС. При пересечении содержащимися в потоках контролируемой 10

-и эталонной жидкостей металлическими (или ферромагнитными) микровключениями контуров витков отдельных секций 9-12 измерительной обмотки устройства магнитный поток в них изменяется. За счет соответствующего расположения начал и концов витков (секций) частей 9-12 измерительной обмотки полярности этих ЭДС противофазны в отдельных секциях 9, 10 и 11-,.

12 каждой половины измерительной обмотки. В результате,при полнои адекватности электромагнитных харак= теристик обоих потоков ЭДС, наводимые в секциях 9-12 измерительной обмотки, компенсируются и результирующая ЭДС всей измерительной обмотки, регистрируемая индикатором 13, равна нулю. В случае малейшего различия между собой электромагнитных параметров потоков контролируемой и эталонной жидкостей на выходе измерительной обмотки появляется соответствующий электрический сигнал разбаланса который после определенной

35 предварительной тарировки индикатора

13 дает полное представление об электромагнитных характеристик контролируемой жидкости. При использовании устройства, в частности для задач определения степени загрязнения жидких авиационных горючесмазочных материалов, исходным показателем может быть содержание в них металлических (ферромагнитных) микровключений.

Таким образом, предлагаемое устройство для контроля электромагнитных характеристик жидкостей обладаФормула изобретения

983608

Составитель В. Новожилов

Редактор Н. Гунько Техред М.Гергель Корректор О. Билак

Заказ 9914/54 Тираж 717 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4