PL150162B1

PL150162B1 - Colmatation process used for determination of impuritiesin liquids as well as colmatation head and system therefor

Info

Publication number: PL150162B1
Application number: PL25465085A
Authority: PL
Inventors: Stanislaw Borowik; Aleksander Hager; Bogdan Wislicki; Lech Sitnik
Original assignee: Politechnika Warszawska
Priority date: 1985-07-23
Filing date: 1985-07-23
Publication date: 1990-04-30
Also published as: PL254650A1

Description

OPIS PATENTOWY 150 162PATENT DESCRIPTION 150 162

POLSKAPOLAND

RZECZPOSPOLITAREPUBLIC

LUDOWAFOLK

URZĄDOFFICE

PATENTOWYPATENT

PRLPRL

Patent dodatkowy do patentu nr-Int. Cl.* G01N 15/06Additional patent to patent no-Int. Cl. * G01N 15/06

Zgłoszono: 85 07 23 (P. 254650)Reported: 85 07 23 (P. 254650)

Pierwszeństwo-Zgłoszenie ogłoszono: 87 02 09Priority-Application announced: 87 02 09

Opis patentowy opublikowano: 1990 08 31Patent description published: 1990 08 31

Twórcy wynalazku: Stanisław Borowik, Aleksander Hager, Bogdan Wiślicki, Lech SitnikCreators of the invention: Stanisław Borowik, Aleksander Hager, Bogdan Wiślicki, Lech Sitnik

Uprawniony z patentu: Politechnika Warszawska, * Warszawa (Polska)Authorized by the patent: Warsaw University of Technology, * Warsaw (Poland)

Sposób kolmatacyjny wyznaczania zawartości zanieczyszczeń w cieczach, głowica kolmatacyjna i układ do kolmatacyjnego wyznaczania zawartości zanieczyszczeń w cieczachClogging method for determining the content of impurities in liquids, collating head and a system for clogging impurities in liquids

Przedmiotem wynalazku jest sposób kolmatacyjny wyznaczania zawartości zanieczyszczeń zwłaszcza liczby cząstek o określonych przedziałach wymiarowych w jednostce objętości płynu, szczególnie w olejach hydraulicznych, paliwach i smarach oraz głowica kolmatacyjna i układ do kolmatacyjnego wyznaczania zawartości zanieczyszczeń w cieczach.The subject of the invention is a clogging method for determining the content of impurities, in particular the number of particles with specific size ranges in a fluid volume unit, especially in hydraulic oils, fuels and lubricants, as well as a collating head and a system for clogging impurity content determination in liquids.

Znany sposób określania liczby cząstek zanieczyszczeń w cieczach według patentu polskiego nr 112018 polega na wykorzystaniu zmian natężenia przepływu cieczy spowodowanego kolmatacją zanieczyszczeń, w stosunku do początkowego maksymalnego natężenia przepływu. Pomiar objętości cieczy, która przepłynęła w czasie w którym nastąpiła ta zmiana jest miarą zawartości zanieczyszczeń.The known method of determining the number of contaminant particles in liquids according to Polish patent No. 112018 is based on the use of changes in the flow rate of the liquid caused by clogging of contaminants in relation to the initial maximum flow rate. The measurement of the volume of liquid that has flowed during the time this change has occurred is a measure of the content of impurities.

Jeżeli jednyk poziom zanieczyszczeń w cieczy jest niski, to również i zmiana natężenia przepływu jest niewielka w stosunku do maksymalnej i tym sposobem pomiaru trudno jest wyznaczyć wiarygodnie liczbę cząstek.If one level of contaminants in the liquid is low, also the change in flow rate is small relative to the maximum one, and with this method of measurement it is difficult to determine the particle number reliably.

Dodatkowa niedogodność tego sposobu polega na tym, że określanie zmian natężenia przepływu odbywa się w układzie przetworników analogowych. Napięcia powstające w układzie kondensatorów i odpowiadające natężeniom przepływu na skutek upłynności ulegają zmianom, co powoduje obniżenie dokładności odczytu, szczególnie w dłuższych cyklach pomiarowych.An additional disadvantage of this method is that the determination of changes in the flow rate takes place in an analog converter system. The voltages generated in the capacitor system and corresponding to the flow rates due to the liquidity change, which reduces the accuracy of the reading, especially in longer measurement cycles.

Znany jest również z polskiego opisu patentowego nr 137062 sposób określania liczby cząstek zanieczyszczeń cieczy polegający na tym, że znana liczba impulsów proporcjonalna do zmiany objętości cieczy przepływającej przez szczelinę kolmatacyjną jest dodawana do zerowej wartości licznika w danym okresie czasu, a nastąpnie w takim samym okresie czasu odczyt licznika jest zmniejszony o liczbą impulsów proporcjonalną do objętości cieczy, która przepłynęła przez szczelinę i osiąga wartość określoną wzorem podanym w polskim opisie patentowym nr 137062.A method for determining the number of liquid contaminant particles is also known from the Polish patent specification No. 137,062, which consists in the fact that the known number of pulses proportional to the change in the volume of the liquid flowing through the clogging gap is added to the zero value of the counter in a given period of time, and will take place in the same period of time. the counter reading is reduced by the number of pulses proportional to the volume of liquid that has flowed through the aperture and reaches the value determined by the formula given in the Polish patent specification No. 137062.

150 162150 162

Niedogodność tego sposobu polega na ograniczonej możliwości wyboru progów dyskryminacji określanych wielkością wymiaru charakterystycznego szczeliny kolmatacyjnej i objętości badanej cieczy. Utrudnia to pomiar cieczy bardzo czystych i bardzo zanieczyszczonych, ponieważ czasy pomiaru są wtedy zbyt krótkie lub zbyt długie. Inną niedogodnością tego sposobu jest brak sprzężenia zwrotnego między nastawą wielkości szczeliny w głowicy kolmatacyjnej z progiem dyskryminacji nastawionym w układzie elektronicznym. W wielu przypadkach prowadzi to do zupełnie błędnych wyników.The disadvantage of this method is the limited choice of discrimination thresholds determined by the size of the characteristic dimension of the clogging gap and the volume of the tested liquid. This makes the measurement of very clean and very polluted liquids difficult, because the measuring times are then too short or too long. Another disadvantage of this method is the lack of feedback between the setting of the gap size in the collating head with the discrimination threshold set in the electronic system. In many cases this leads to completely wrong results.

Inny sposób ciągłego pomiaru i rejestracji zanieczyszczeń w cieczy roboczej polega na wykorzystaniu zmian spadku ciśnień w układzie dwuoporowej kaskady hydraulicznej i liczeniu spadków ciśnień w ustalonej objętości cieczy. Liczba zarejestrowanych zmian spadków ciśnień jest miarą zawartości zanieczyszczeń.Another method of continuous measurement and registration of contaminants in the working fluid is based on the use of pressure drop changes in the dual-resistance hydraulic cascade system and counting the pressure drops in the determined fluid volume. The number of registered changes in pressure drops is a measure of the content of impurities.

Ten sposób opisany w patencie polskim nr 94481 umożliwia uzyskanie poprawnych wyników pomiaru tylko wtedy gdy spełniony jest warunek stałości ciśnienia i lepkości badanej cieczy. Natomiast w przypadku zmiany progu dyskryminacji wymiarów mierzonych cząstek powstaje konieczność zmian nie tylko wielkości wymiaru charakterystycznego szczeliny kolmatacyjnej ale również dobrania odpowiedniej rezystancji oporu stałego kaskady hydraulicznej.This method, described in the Polish patent no. 94481, enables to obtain correct measurement results only when the condition of pressure constancy and viscosity of the tested liquid is met. However, in the event of a change in the discrimination threshold of the dimensions of the measured particles, it is necessary to change not only the size of the characteristic dimension of the clogging gap, but also to select the appropriate resistance of the permanent resistance of the hydraulic cascade.

W znanych głowicach kolmatacyjnych nie udało się w zupełności wyeliminować wpływu ciśnienia zasilania i ciśnienia pomiarowego mierzonej cieczy na zmiany przekroju przepływowego oraz na wiarygodność wyników. W głowicy kolmatacyjnej według polskiego opisu patentowego nr 137062 celem wyeliminowania wszelkich oddziaływań zakłócających pochodzących od ciśnienia cieczy zastosowano elementy konstrukcyjne w postaci wkładek, przetyczek i nakrętek do wywoływania odkształceń sprężystych, które wytwarzają duży zapas sił kompensujących. Jednak przy wysokich ciśnieniach ten sposób jest niewystarczający, ponieważ następuje odkształcenie tłoka i komory głowicy kolmatacyjnej. Głowica została dodatkowo wyposażona w kołki zabezpieczające ostrze kryzy przed wykruszeniem. Spowodowało to ograniczenie minimalnego zakresu pomiarowego. Wada tej konstrukcji polega na braku sprzężenia wskazań czujnika kontrolującego wymiar charakterystyczny szczeliny kolmatacyjnej z urządzeniem do nastawiania tego wymiaru oraz z jego nastawą w elektronicznym urządzeniu pomiarowo-przetwarzającym. W rezultacie wynik pomiaru dokonanego w głowicy kolmatacyjnej przy nastawionej wartości wymiaru charakterystycznego szczeliny kolmatacyjnej może zostać przez pomyłkę wyliczony dla innego progu dyskryminacji nastawionego w elektronicznym urządzeniu pomiarowo-przetwarzającym. Inna niedogodność tej głowicy polega na tym, że nastawianie wielkości szczeliny kolmatacyjnej odbywa się co najmniej w dwóch etapach, jest żmudne i zależy od czynników subiektywnych.In the known collating heads, it was not possible to completely eliminate the influence of the supply pressure and the measuring pressure of the measured liquid on the changes in the flow cross-section and on the reliability of the results. In the collating head according to the Polish patent description No. 137062, in order to eliminate any disturbing effects resulting from the liquid pressure, structural elements in the form of inserts, pins and nuts were used to cause elastic deformations, which generate a large reserve of compensating forces. However, at high pressures, this method is insufficient as the piston and chamber of the collating head are deformed. The head was additionally equipped with pins securing the orifice blade against chipping. This resulted in a limitation of the minimum measuring range. The disadvantage of this structure consists in the lack of coupling of the sensor indications controlling the characteristic dimension of the collating gap with the device for adjusting this dimension and with its setting in the electronic measuring and processing device. As a result, the result of the measurement performed in the clogging head with the set value of the characteristic dimension of the clogging gap may be mistakenly calculated for a different discrimination threshold set in the electronic measurement and processing device. Another disadvantage of this head is that the adjustment of the size of the clogging gap takes place in at least two steps, is tedious and depends on subjective factors.

Również i w kolmatomierzu szczelinowym według patentu polskiego nr 94481, w którym zastosowano dwuoporową kaskadę hydrauliczną i tłok różnicowy nie zdołano wyeliminować wpływu ciśnienia zasilania na wyniki pomiarów, a to z powodu nieliniowości charakterystyki kaskady hydraulicznej.Also, in the slit colmatometer according to Polish patent no. 94481, in which a two-thrust hydraulic cascade and a differential piston were used, the influence of the supply pressure on the measurement results was not eliminated due to the non-linearity of the characteristics of the hydraulic cascade.

Znane układy do kolmatacyjnego określania liczby cząstek zanieczyszczeń w cieczach służą albo do otrzymywania informacji o zmianie spadku ciśnienia i objętości przepływającej cieczy, np. w patencie polskim nr 94481, lub stanowią układ pomiarowo-sygnalizacyjny do zapamiętywania i przetwarzania natężenia przepływu cieczy przez detektor wartości ekstremalnej, jak to ma miejsce w rozwiązaniu według patentu polskiego nr 112018, bądź też służą do sterowania przepływem cieczy w dwukanałowym urządzeniu pomiarowym przedstawionym w wynalazku według patentu polskiego nr 122416.Known systems for the collmation determination of the number of contaminant particles in liquids are used either to obtain information on changes in pressure drop and volume of the flowing liquid, e.g. in Polish patent no. 94481, or constitute a measurement and signaling system for memorizing and processing the liquid flow rate through an extreme value detector, as it is in the solution according to the Polish patent No. 112018, or they are used to control the liquid flow in the two-channel measuring device presented in the invention according to the Polish patent No. 122416.

Znane układy pomiarowe są zależne od konstrukcji zastosowanej głowicy kolmatacyjnej.Known measuring systems depend on the construction of the used collating head.

W żadnym ze znanych układów nie ma sprzężenia zwrotnego pomiędzy czynnością nastawiania i pomiarem aktualnej wielkości progu dyskryminacji określanego przez wielkość wymiaru charakterystycznego szczeliny kolmatacyjnej.In any of the known systems, there is no feedback between the setting operation and the measurement of the actual size of the discrimination threshold determined by the size of the characteristic dimension of the clogging gap.

Celem wynalazku jest opracowanie nowego sposobu kolmatacyjnego wyznczania zawartości zanieczyszczeń, zwłaszcza liczby cząstek o określonych przedziałach wymiarowych w jednostce objętości płynu, pozbawionego wad dotychczasowych sposobów. Celem wynalazku jest również opracowanie konstrukcji głowicy kolmatacyjnej zrównoważonej hydraulicznie i układu który zapewni sprzężenie zwrotne pomiędzy wielkością wymiaru charakterystycznego szczeliny kolmatacyjnej i czujnikiem określającym aktualną wielkość progu dyskryminacji.The aim of the invention is to develop a new method for the clogging of impurities content, in particular the number of particles with specific size ranges per fluid volume unit, without the disadvantages of the previous methods. The aim of the invention is also to develop a hydraulically balanced collating head and a system that will provide a feedback between the size of the characteristic dimension of the clogging gap and the sensor determining the actual size of the discrimination threshold.

150 162150 162

Sposób według wynalazku polega na tym, że mierzy się czas przepływu przez szczelinę kolmatacyjną dowolnie obranej objętości początkowej płynu i w następnym dowolnym przedziale czasu korzystnie takim samym mierzy się objętość która przez tę szczelinę przepłynęła. Objętość płynu wybrana do pomiaru sposobem według wynalazku zależy od wymiarów i koncentracji zanieczyszczeń.The method according to the invention consists in measuring the time of flow through the clogging gap of any chosen initial volume of fluid, and in any subsequent period of time, preferably the same volume is measured that has flowed through this gap. The fluid volume selected for measurement by the method of the invention depends on the size and concentration of the impurities.

Wynik pomiaru w postaci liczby cząstek większych od progu dyskryminacji zawartych w jednostce objętości cieczy, uzyskuję się w wyniku przeliczenia wielkości dwóch objętości, czasów ich przepływu i wielkości stałej zależnej od wymiaru charakterystycznego ustawionego progu dyskryminacji.The measurement result in the form of the number of particles larger than the discrimination threshold contained in a unit of liquid volume is obtained by converting the size of two volumes, their flow times and the constant value depending on the characteristic dimension of the set discrimination threshold.

W porównaniu ze znanymi sposobami, w sposobie według wynalazku można nastawiać dowolną interesującą użytkownika wielkość progu dyskryminacji i przyjmować do pomiaru dowolną objętość przepływającej cieczy. Wynik pomiaru jest zależny jedynie od relacji objętościowo czasowych badanego płynu przepływającego przez głowicę kolmatacyjną i wybranego progu dyskryminacji, natomiast jest niezależny od ciśnienia, temperatury, lepkości i czasu przepływu cieczy.In comparison with known methods, in the method according to the invention, any size of the discrimination threshold of interest to the user can be set and any volume of the flowing liquid can be taken for measurement. The measurement result depends only on the time-volume relationships of the tested fluid flowing through the collating head and the selected discrimination threshold, but it is independent of the pressure, temperature, viscosity and time of the liquid flow.

W głowicy kolmatacyjnej według wynalazku elementy tworzące przestrzeń pomiarową, a więc kryza, ruchomy tłoczek i popychacz są zrównoważone hydraulicznie. Efekt ten uzyskano dzięki temu, że zastosowano wydrążony tłoczek o średnicy zewnętrznej równej średnicy pierścienia kryzy, średnica zewnętrzna części tłoczka współpracującego z pierścieniem kryzy jest większa od średnicy pierścienia kryzy. Zwiększona w ten sposób powierzchnia czołowa tłoczka jest poddawana działaniu zrównoważonych sił od tego samego ciśnienia podobnie jak pozostałe części głowicy. Tłoczek jest mniejszą średnicą prowadzony w tulei zamocowanej w obudowie głowicy kolmatacyjnej i jest dociskany do pierścienia kryzy za pomocą sprężyny opartej o pierścień osadzony w tulei prowadzącej tłoczek. W rezultacie tłoczek jest zawsze poddawany działaniu tych samych sił. Zrównoważenie hydrauliczne popychacza uzyskano w ten sosób, że część popychacza nad kołnierzem który opiera się o otwór wewnątrz tłoczka i część popychacza umieszczona w pierścieniu o który opiera się sprężyna dociskająca tłoczek do pierścienia kryzy mają takie same średnice. Przez takie powiązanie środków technicznych uzyskano głowicą kolmatacyjną odciążoną zarówno od ciśnienia wlotowego jak i również od ciśnienia wypływającego płynu, niezależnie od sposobu jej połączenia z układem.In the collating head according to the invention, the elements forming the measuring space, i.e. the orifice, the movable piston and the pusher, are hydraulically balanced. This effect was achieved due to the fact that a hollow piston was used with an external diameter equal to the diameter of the orifice ring, the external diameter of the piston cooperating with the orifice ring was greater than the diameter of the orifice ring. The piston end face, increased in this way, is subjected to balanced forces from the same pressure as the other parts of the head. The piston is of a smaller diameter guided in a bushing mounted in the collating head housing and is pressed against the orifice ring by a spring resting on the ring embedded in the piston guide bushing. As a result, the piston is always subjected to the same forces. The hydraulic balance of the pusher is achieved in such a way that the part of the pusher above the flange that rests against the hole inside the plunger and the part of the pusher placed in the ring against which the spring pressing the plunger against the orifice ring is of the same diameter. Due to such a combination of technical means, the collating head is relieved both from the inlet pressure and the pressure of the outgoing fluid, regardless of the method of its connection with the system.

Inną zaletą głowicy kolmatacyjnej według wynalazku jest stały docisk popychacza do tłoczka oraz tłoczka do pierścienia kryzy, uzyskany za pomocą sprężyn o różnych sztywnościach. Dzięki temu przy ustalaniu różnych progów dyskryminacji uzyskuje się stałe dociski pomiędzy tymi elementami.Another advantage of the collating head according to the invention is the constant pressure of the pusher against the piston and the piston against the orifice ring, obtained by means of springs of different stiffness. As a result, when setting different discrimination thresholds, constant pressures are achieved between these elements.

Realizację sposobu według wynalazku umożliwia układ w którym głowica kolmatacyjna jest połączona przez przekładnię zębatą, korzystnie przekładnię ślimakową z silnikiem skokowym, a za pomocą popychacza umieszczonego w tłoczku z czujnikiem położenia tłoczka. Silnik skokowy i czujnik położenia tłoczka są połączone z elektronicznym zespołem sterowania i przetwarzania. Zespół ten steruje rozdzielaczem drogowym połączonym z oporem tłumiącym i objętościomierzem który jest połączony z przetwornikiem natężenia przepływu lub objętości. Układ może być sterowany przez specjalizowany sterownik elektroniczny posiadający urządzenie przeliczające i rejestrujące lub poprzez ten sterownik sprzężony z komputerem który przejmuje część lub całość czynności związanych ze sterowaniem, wyliczeniami, rejestracją i obróbką statystyczną wyników.The method according to the invention is possible thanks to a system in which the collating head is connected by a gear transmission, preferably a worm gear, with a stepper motor, and by means of a pusher placed in the piston with the piston position sensor. The stepper motor and the plunger position sensor are connected to an electronic control and processing unit. This unit controls a road divider connected to a damping resistance and a volumeter which is connected to a flow or volume transducer. The system can be controlled by a specialized electronic controller with a conversion and recording device or by this controller coupled with a computer that takes over some or all of the activities related to control, calculations, recording and statistical processing of the results.

Wynalazek zostanie bliżej objaśniony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia przekrój pionowy głowicy kolmatacyjnej, a fig. 2 - układ do stosowania sposobu według wynalazku.The invention will be explained in more detail in the drawing, in which Fig. 1 shows a vertical section of a collating head, and Fig. 2 shows a system for implementing the method according to the invention.

Wydrążony tłoczek 1 o dwóch różnych średnicach zewnętrznych jest umieszczony mniejszą średnicą w tulei 2 połączonej rozłącznie z kryzą 3. Tuleja 2 jest zamocowana w obudowie 4 głowicy kolmatacyjnej za pomocą docisku 5. Na powierzchni czołowej kryzy 3 jest wykonany pierścień 6, który tworzy z tłoczkiem 1 szczelinę kolmatacyjną. Średnica pierścienia 6 jest równa średnicy zewnętrznej tłoczka 1 umieszczonego w tulei 2. Średnica zewnętrzna górnej części tłoczka 1 przylegającej do pierścienia 6 jest większa od średnicy tego pierścienia. Wewnątrz tłoczka 1 jest umieszczony popychacz 7 wyposażony w kołnierz 8 i pierścień oporowy 9 o który opiera się sprężyna 10. Drugi koniec sprężyny 10 opiera się o dno 11 otworu 12 tłoczka 1. W otworze 12 jestThe hollow piston 1 with two different external diameters is placed with a smaller diameter in a sleeve 2 detachably connected to the orifice 3. The sleeve 2 is fixed in the housing 4 of the collating head by means of a clamp 5. A ring 6 is formed on the face of the orifice 3, which forms with the piston 1 clogging gap. The diameter of the ring 6 is equal to the outer diameter of the piston 1 placed in the sleeve 2. The outer diameter of the upper part of the piston 1 adjacent to the ring 6 is greater than the diameter of this ring. Inside the piston 1 there is a pusher 7 equipped with a collar 8 and a stop ring 9 against which the spring 10 rests. The other end of the spring 10 rests against the bottom 11 of the hole 12 of the piston 1. The hole 12 is

150 162 również umieszczona sprężyna 13 której drugi koniec opiera się o pierścień oporowy 14 osadzony w tulei 2. Popychacz 7 współpracuje ze śrubą nastawną 15 wkręconą w ślimacznicę 16 współpracującą ze ślimakiem 17. Na ślimacznicę 16 jest nałożona sprężyna 18 do kasowania luzów w przekładni ślimakowej. Część popychacza 7pomiędzy kołnierzem 8 i śrubą nastawną 15 oraz poniżej pierścienia oporowego 9 mają takie same średnice.A spring 13 is also placed, the second end of which rests against the stop ring 14 embedded in the sleeve 2. The pusher 7 cooperates with the set screw 15 screwed into the worm-wheel 16 and cooperating with the worm 17. A spring 18 is placed on the worm-wheel 16 for resetting the play in the worm gear. The part of the pusher 7 between the flange 8 and the set screw 15 and below the support ring 9 have the same diameter.

W przykładzie wykonania układu według wynalazku głowica kolmatacyjna 19 jest połączona poprzez ślimacznicę 16 i ślimak 17 z silnikiem skokowym 20 za pośrednictwem popychacza 7 z czujnikiem położenia tłoczka 21. Silnik skokowy 20 i czujnik położenia tłoczka 21 są połączone z elektronicznym zespołem sterowania i przetwarzania 22. Zespół ten steruje rozdzielaczem drogowym 23 połączonym z oporem tłumiącym 24 i objętościomierzem 25 który poprzez przetwornik natężenia przepływu lub objętości 26 jest połączony z elektronicznym zespołem sterowania i przetwarzania 22. Zespół ten jest połączony poprzez komputer 27 z urządzeniem rejestrującym 28.In an embodiment of the system according to the invention, the collating head 19 is connected via the worm wheel 16 and the worm 17 to the stepper motor 20 via a pusher 7 with a plunger position sensor 21. The step motor 20 and a plunger position sensor 21 are connected to an electronic control and processing unit 22. The assembly this controls a road distributor 23 connected to a damping resistance 24 and a volumeter 25 which, via a flow or volume converter 26, is connected to an electronic control and processing unit 22. This unit is connected via a computer 27 to a recording device 28.

Sposób kolmatacyjny wyznaczania zawartości zanieczyszczeń w płynach przebiega następująco. Po przesterowaniu rozdzielacza drogowego 23 do położenia a badana ciecz ze źródła cieczy pod ciśnieniem 29 dopływa przewodem 30 do otworu 31 w obudowie 4 głowicy kolmatacyjnej 19. Oś otworu 31 jest usytuowana pod pewnym kątem do osi pionowej głowicy kolmatacyjnej 19 w celu spowodowania zawirowania badanej cieczy i zapobieżeniu przedwczesnemu osadzaniu się zanieczyszczeń. Szczelina kolmatacyjna w głowicy kolmatacyjnej 19 jest ustawiona przez silnik skokowy 20 za pośrednictwem ślimaka 17, ślimacznicy 16, śruby nastawnej 15 i popychacza 7. Wielkość szczeliny kolmatacyjnej jest mierzona za pomocą czujnika położenia tłoczka 21.The clogging method for determining the content of impurities in fluids is as follows. After switching the road distributor 23 to position a, the tested liquid from the pressurized liquid source 29 flows through the conduit 30 into the opening 31 in the housing 4 of the collating head 19. The axis of the opening 31 is located at a certain angle to the vertical axis of the collating head 19 in order to swirl the tested liquid and preventing premature deposition of pollutants. The clogging gap in the collating head 19 is set by the stepper motor 20 via the worm 17, the worm 16, the set screw 15 and the pusher 7. The size of the clogging gap is measured by the plunger 21 position sensor.

Badana ciecz wypełnia całą przestrzeń nad i pod tłoczkiem 1 głowicy kolmatacyjnej 19. Ciecz zanieczyszczona cząstkami o wymiarach większych niż ustawiony próg dyskryminacji przepływa przez szczelinę kolmatacyjną a następnie przewodami 31 i 32 przez objętościomierz 25 spływa do zbiornika spływowego 33. Sygnały z objętościomierza 25 poprzez przetworniki objętości lub natężenia przepływu 26 są kierowane do elektronicznego zespołu sterowania 22, gdzie podlegają obróbce i skorelowaniu z sygnałem z czujnika położenia tłoczka 21 a następnie zostają skierowane do komputera 27 połączonego z urządzeniem rejestrującym 28. Tu następuje dalsze przetworzenie informacji i zaprezentowanie jej na monitorze komputera 27 lub przedstawienie w postaci graficznej w urządzeniu rejestrującym 28.The tested liquid fills the entire space above and below the plunger 1 of the collating head 19. The liquid contaminated with particles with dimensions larger than the set discrimination threshold flows through the clogging gap and then through the lines 31 and 32 through the volumeter 25 it flows to the draining tank 33. Signals from the volumeter 25 through the volume converters or flow rates 26 are directed to the electronic control unit 22, where they are processed and correlated with the signal from the plunger position sensor 21, and then sent to a computer 27 connected to the recording device 28. Here the information is further processed and presented on the computer monitor 27 or graphical representation in the recording equipment 28.

Po zakończeniu cyklu pomiarowego następuje przesterowanie rozdzielacza drogowego 23 do położenia 0 i zwiększenie progu dyskryminacji w głowicy kolmatacyjnej 19 do wartości powyżej największych wymiarów występujących w cieczy cząstek zanieczyszczeń. Następnie elektromagnes 34 przesterowuje rozdzielacz drogowy 23 do pozycji b w celu przepłukania głowicy kolmatacyjnej 19. Ciecz wpływa otworem 31 do głowicy kolmatacyjnej 19, przepływa przez powiększoną szczelinę kolmatacyjną a następnie przez opór tłumiący 24 do zbiornika spływowego 33.After the end of the measurement cycle, the road divider 23 is shifted to the 0 position and the discrimination threshold in the collating head 19 is increased to a value above the largest size of contaminant particles present in the liquid. Then the electromagnet 34 shifts the road distributor 23 to position b in order to rinse the collating head 19. The liquid flows through the opening 31 into the collating head 19, flows through the enlarged collating gap and then through the damping resistance 24 into the draining tank 33.

Następny cykl pomiarowy odbywa się w takiej samej kolejności po przesterowaniu rozdzielacza drogowego 23 do pozycji 0 i ustawieniu przez silnik skokowy 20 wielkości wymiaru charakterystycznego szczeliny kolmatacyjnej zadanej przez elektroniczny zespół sterowania 33.The next measurement cycle takes place in the same sequence after switching the road distributor 23 to the 0 position and setting by the stepper motor 20 the size of the characteristic dimension of the clogging gap set by the electronic control unit 33.

Claims

Patent claims

1.Collmatization method for determining the content of impurities, in particular the number of particles with specific dimensional ranges per fluid volume unit, especially in hydraulic oils, fuels and lubricants, characterized in that for a selected discrimination threshold, the flow time of any chosen initial volume of the fluid and in any subsequent time interval is measured preferably the same is the measurement of the fluid volume that has flowed, and the measurement result is a conversion of the two volumes, their flow times and the constant particle discrimination threshold.

2. Collating head for continuous measurement and registration of contaminants in fluids, especially in hydraulic oils, fuels and lubricants, consisting of an orifice and a plunger forming a flat clogging gap, characterized by the fact that inside a hollow plunger (1) with two different outer diameters is placed pusher (7), the smaller outer diameter of the piston (1) is equal to the diameter of the ring (6) of the orifice (3) and the larger external diameter of the piston (1) is greater than the diameter of the ring (6) of the orifice (3).

150 162

3. Head according to claim 2, characterized in that the piston (1) is of a smaller diameter, placed in a sleeve (2) with a ring (14), and inside the piston (1) there are springs (10) and (13), with the spring (13) resting on one end o the bottom of the hole in the piston (1) and the other end against the stop ring (14), and the spring (10) rests with one end against the bottom of the hole (12) in the piston (1) and with the other end against the stop ring (9) on the pusher (7) ).

4. Head according to claim 3. The rod according to claim 2 or 3, characterized in that the pusher (7) has a flange (8) and the diameter of the pusher (7) above the flange (8) and below the support ring (9) are of the same dimensions.

5. Head according to claim The method according to claim 4, characterized in that the pusher (7) rests on the set screw (15) placed in the worm wheel (16) cooperating with the worm (17).

6. A system for clogging the content of impurities, especially the number of particles with specific size ranges per fluid volume unit, especially in hydraulic oils, fuels and lubricants, characterized in that the clogging head (19) is connected by a gear transmission, preferably a worm wheel (16) and a screw (17) with a stepping motor (20) and by means of a pusher (7) with a piston position sensor (21), the step motor (20) and a piston position sensor (21) are connected to the electronic control and processing unit (22).

7. The system according to p. The method of claim 6, characterized in that the electronic control and processing unit (33) is connected to the electromagnets (34) and (35) of the road distributor (23) and, via a flow or volume converter (26), to a volumetric meter (25).

8. The system according to p. The method according to claim 6 or 7, characterized in that the collating head (19) is connected to the pressurized liquid source (29) with a road distributor (23) which is connected to a damping resistance (24) and to a volumeter (25).

FIG.1

150Π2

FIG. 2