DK150688B - Apparat til detektering af partikler eller smaadraaber i et fluid - Google Patents

Description

150688 . - Den foreliggende opfindelse angår et apparat til ’ detektering af partikler eller småd'råber i et fluid omfattende et antal solenoidebetjente ventiler, der hver har et respektivt tilgangsrør, et respektivt afgangsrør og et re-5 spektivt omlederør samt et respektivt ventilorgan, som er bevægeligt ved hjælp af en solenoidespole mellem en lukket stilling, i hvilken det spærrer forbindelsen mellem ventiltilgangsrøret og ventilafgangsrøret, men forbinder ventiltilgangsrøret med omlederøret, og en åben stilling, i hvillo ken det forbinder ventiltilgangsrøret med ventilafgangsrøret og spærrer forbindelsen mellem ventiltilgangsrøret og omlederøret, et fælles målekammer, hvortil alle ventilafgangsrørene er forbundet, et fotoelektrisk arrangement i målekammeret til fotoelektrisk detektering af partiklerne el-15 ler smådråberne i fluidet, når det er i målekammeret, og en sugekilde, der er forbundet med målekammeret for at suge en fluidprøve ind i målekammeret fra ventiltilgangsrøret i hver ventil, hvis ventilorgan er i den åbne stilling.

En udførelsesform for opfindelsen, der skal beskri-2o ves, er en detektor til detektering af smøreolietåge med usædvanlig høj koncentration, som optræder under driften af roterende anlæg og maskineri og specielt til detektering af sådanne tåger i krumtaphusene i forbrændingsmotorer inklusive dieselmotorer. For kraftig olietågedannelse 25 kan udgøre en eksplosionsrisiko, og det er klart fordelagtigt at være i stand til på et tidligt stadium at detektere sådanne meget høje olietågedannelser. Meget kraftig olietågedannelse i krumtaphuse kan optræde som følge af overopvarmning eller slid af mekaniske dele, og organer 3o til detektering af sådanne kraftige olietågedannelser muliggør også, at der tidligt tages skridt til afhjælpning for at forhindre yderligere beskadigelse.

Opfindelsen er imidlertid også anvendelig til detektering af andre partikler og til detekte-· 35 ring af tåge i almindelighed, f.eks. detektering af damptåger i luftkonditionerings-, køle- og gasafkølingsanlæg.

150688 2

Endvidere kan koncentrationen af' udstødningsgasser fra forbrændingsmotorer måles.

Der kendes arrangementer, hvor prøver af fluider udtages sekventielt ved anvendelse af en mekanisk rote-5 rende ventil, og tilstedeværelsen af partikler i hver prøve detekteres derpå fotoelektrisk. Sådanne arrangementer er langsomme og besværlige.

Fra GB patentskrift nr. 707.696 kendes et gasprø-vetagningsapparat, der har et sæt solenoidebetjente ventilo ler. Hver ventil har en åben stilling, hvori den forbinder et tilgangsrør med et prøvetagningssamlerør,og en lukket stilling, hvori den forbinder et tilgangsrør med et ud-strømningssamlekammer. Der er ikke vist nogen gastryk- eller sugekilde. Hensigten med at lede gassen til udstrøm-15 ningssamlekammeret er at køle ventilernes solenoidespoler, når ventilerne er lukket. Apparatet har ikke nogen egentlige omlederør til at lede gassen forbi hver lukket ventil. Dette kendte apparat vil derfor kræve to separate sugekilder'.

Formålet med opfindelsen er at tilvejebringe et ap-2o parat, der i forhold til sidstnævnte kendte apparat er stærkt forenklet, og som er i stand til at arbejde ved høj hastighed for således at muliggøre, at et antal prøver tages og måles individuelt indenfor en meget kort samlet cyklustid, 25 Det for apparatet ifølge opfindelsen ejendommelige er, at det har et fælles omledekammer, som er forbundet med sugekilden, således at sugningen, som af omlederørene føres til ventiltilgangsrørene for alle de ventiler, hvis ventilorganer er i den lukkede stilling, suger fluid ind i 3o for således at fylde hvert sådant ventiltilgangsrør.

Når ventilerne er forsynet med omlederør, der er forbundet med tilgangsrørene, når ventilerne er lukket, og ved at forbinde alle omlederørene med et fælles omledekammer bliver den samme sugekilde, som suger fluidet gen-35 nem afgangsrøret for den pågældende åbne ventil, også forbundet med omledekammeret for således at føre sugning i fællesskab til alle omlederørene og derved til tilgangsrø rene for alle de åbne ventiler.

150688 3

En udførelsesform for et olietågedetekteringsappa-rat ifølge opfindelsen skal herefter forklares nærmere som eksempel under henvisning til tegningen, hvor fig. 1 viser et sidebillede af apparatet med dele 5 skåret bort for at vise den indre opbygning og fig. 2 et snit efter linien II-II i fig. 1.

Som vist i fig. 1 omfatter apparatet et hus 5, der indeholder tre kamre, et målekammer 6, et fordelingskammer lo 7 og et omledekammer 8 (se fig. 2). Disse kamre strækker sig hver mellem to endevægge 1o og 11, der er vist i fig. 1, hvor en del af det ydre af huset 5 er skåret bort. Hver endevæg 1o,11 har et vindue, hvorfra der indad strækker sig en respektiv cylindrisk forlængelse 12,13, der er åben i 15 enden. I hvert vindue er monteret en linse 14,16. Linserne 14,16 vender ind mod modstående ender af målekammeret 6, men vender ikke ind mod omledekammeret 8.

Spredekammeret 7 er åbent ind i målekammeret 6 gennem to åbninger 17.

20 Mellem skillevæggen lo og enden af huset 5 er der et rum, hvori en fotoelektrisk celle er monteret på linie med linsen 14. Ved den modstående ende af huset 5 og mellem endevæggen af huset.og skillevæggen 11 på linie med linsen 16 er monteret en lampe 2o, der kan tilføres elektrisk 25 strøm.

Et ventilsæt 22 er monteret på huset 5. Ventilsættet 22 består i det viste eksempel af ti solenoidebetjente ventiler 22A og 22J. Ventilen 22E er vist detaljeret i fig. 2.

3o Som vist har ventilen 22E en tilgang 24E, der fører ind til et ventilkammer 26E i et vent-ilhus 28E. Et stempel eller ventilorgan 3oE er anbragt i ventilkammeret 26E og er forskydeligt mellem stillingen vist ved X og stillingen vist ved Y. Stemplet 3oE er forbundet med en'ventilbetje-35 ningsstang 32E, der kan hæves og sænkes elektromagnetisk ved hjælp af en solenoidespole 34E for således at bevæge stemplet mellem stillingerne X og Y.

Ventilkammeret 26E fører ind til spredekammeret 7.

150688 4

Ved sin modstående ende er det ved hjælp af et rør 36E forbundet med omledekammeret 8.

Alle de andre solenoideventiler er opbygget på samme måde som solenoideventilen 22E vist i fig. 2.

5 Fig. 2 viser også, hvorledes målekammeret 6 over en relativt stor åbning 4o er forbundet· med en blæserenhed 42 og en udblæsningspo.rt 44. Omledekammeret 8 er også forbundet med blæserenheden 42 og- udblæsningsporten 44 over et rør 46.

lo Sugning føres til målekammeret 6 og omledekammeret 8 gennem henholdsvis åbningen 4o og røret 46 ved hjælp af en ikke vist blæser, der findes i blæserenheden 42.

Under drift er tilgangsrørene 24 i alle solenoide-ventilerne forbundet med forskellige dele af forbrændings-15 motoren, som skal overvåges. Ved andre anvendelser kan de f.eks. være forbundet med forskellige dele af et område, som overvåges for forurening eller med forskellige forbrændingsmotorer .

Når solenoideventilerne er i den lukkede stilling 2o vist i fig. 2, dvs. med deres stempler 3o i stillingen X, suges luft ind gennem tilgangsrøret 24 i hver ventil af sugningen, som tilføres fra blæserenheden 42 gennem omledekammeret 8. Herved bliver hvert tilgangsrør 24, hvert ventilkammer 26 og hvert rør 36 derfor fyldt med luften fra 25 området, som overvåges.

Solenoideventilerne bliver derpå åbnet i rækkefølge, dvs. hver solenoide bliver momentant 'elektrisk strømforsynet for således at løfte dens stempel 3o momentant til· stillingen Y, og stemplet sænkes til stillingen X for at luk-3o ke ventilen, før den næste ventil i rækkefølgen åbnes. Når hver ventil åbnes, forbindes dens tilgangsrør 24 med målekammeret 6 over .spredekammeret 7 og åbningerne 17, og én prøve af atmosfseren (luften) suges således gennem spredekammeret 7 og derefter gennem målekammeret 6 ved sugningen 35 fra blæserenheden 42, idet strømningsretningen er vist ved pilene A i fig. 1. Når prøven passerer gennem målekammeret, passerer den henover lysstrålen fra lampen 2o til fotocellen 18. Hvis prøven indeholder olietåge eller partikler, 150688 5

Til mængden af lys, som falder på fotocellen 18 blive reduceret, og der vil være en deraf følgende ændring i fotocellens udgangssignal. Dette kan optegnes og/eller indikeres, og et advarselssignal gives, hvis ændringen i fotocel-5 lens udgangssignal indikerer et farligt forureningsniveau.

Solenoideventilerne kan naturligvis åbnes i en hvilken som helst rækkefølge og ikke nødvendigvis i rækkefølgen 22A,22B,22C ... 22J. Det er også muligt at åbne alle eller kun nogle af- solenoideventilerne samtidigt for således at lo måle middelforureningen, som findes i en kombination af områder. Som en forlængelse heraf kan ventilerne betjenes i en rækkefølge, der er således, at det eventuelle forureningsniveau i hver prøve sammenlignes med middelforureningsniveauet, som findes i alle eller i nogle af prøverne.

15 De cylindriske forlængelser 12,13 hjælper med til at forhindre, at forurening falder på linserne 14,16.

Det beskrevne apparat er fordelagtigt, fordi solenoideventilerne kan udføres meget hurtigtvirkende, langt hurtigere virkende end andre typer af rent mekaniske ven-2o tiler, såsom' roterende ventiler eller lignende, hvor der findes et fælles afgangsrør, som successive svinges ind i forbindelse med de individuelle tilgangsrør. Apparatet er i stand til at gøre bedst brug af den hurtigtvirkende beskaffenhed af solenoideventilerne på grund af dets anven-25 delse af omledekammeret og arrangementet af ventilerne, således at hver ventil og dens tilhørende tilgangsrør holdes helt fyldt med atmosfære, som der' udtages prøve fra, selv når ventilen ikke er åben. Dette betyder, at atmosfæreprøven næsten øjeblikkeligt fylder målekammeret 6, når 3o ventilen åbnes, og i det væsentlige øjeblikkelig måling kan finde sted. Hvis der f.eks. ikke fandtes noget omlede-kammer 8, og hvert ventilstempel 3o blot var indrettet til at åbne og lukke forbindelsen mellem tilgangen 24 og målekammeret 26, ville der være en tidsforsinkelse efter åb-35 ning af ventilen, før sugningen i blæserenheden 42 ville være i stand til at suge en prøve af atmosfæren ind i tilgangsrøret 24 og målekammeret 6 fra området, som skal over- 150688 6 tørerne kontinuerligt er fyldt mecl atmosfæren fra områderne, som skal overvåges.