Pierwszenstwo: Zgloszenie ogloszono: 30.05.1973 Opis patentowy opublikowano: 69911 KI.. 421,3/06.MKP GOln-27/04 CZYTELNIA Urzedu Potenlo^a- Twórcy wynalazku: Jan Zielinski, Henryk Kierszenkiern, Mieczyslaw Oszajca Uprawniony z patentu wymczasowego: Instytut Techniki Cieplnej, Lódz /Polska/ OBROTOWY CZUJNIK STEZENIA ZAWIESINY UMIESZCZONY WEWNATRZ RUROCIAGU Przedmiotem wynalazku jest obrotowy czujnik stezenia zawie¬ siny umieszczony wewnatrz rurociagu.Znane sa obrotowe czujniki stezenia zawiesiny montowane we¬ wnatrz rurociagu, wi których miara jest moment od sil tarcia pow¬ stalych na powierzchni elementu oporowego wirujacego w zawiesinie przeplywajacej w rurociagu. Element oporowy zamocowany jest na koncu dlugiego walka umieszczonego na lozyskach tocznych' wewnatrz wydrazonego walka napedowego. VJalek napedowy osadzony takze na lozyskach w korpusie, jest obracany za pomoca silnika elektryczne¬ go poprzez stozkowa przekladnie zebata. Element oporowy obraca sie razem z walkiem napedowym i w czasie wirowania ulega dodatko¬ wemu obrotowi wzgledem tego walka a kat ^ . Moment od sil tarcia na elemencie oporowym jest równowazony przez moment od sil pow¬ stalych w pneumatycznym ukladzie pomiarowym, proporcjonalnych do kata ^f . Sygnalem wyjsciowym czujnika jest cisnienie powietrza proporcjonalne do kata t a wiec proporcjonalne do stezenia zawiesiny* Element oporowy jest umieszczony wewnatrz rurociagu2 69911 z plynaca pod cisnieniem zawiesina, a pozostale czesci czujnika na zewnatrz. W zwiazku z tym w czujniku niezbedne sa dwa uszczel¬ nienia: pierwsze-ruchowe-uszczelniajace walek napedowy wzgladem korpusu i drugie spoczynkowe-uszczelniajace walek elementu opo¬ rowego /wzgledem walka napedowego.Opisany czujnik stezenia ma duze wymiary i mase. Wymaga ponadto stosowania precyzyjnej przekladni zebatej, która nalezy czesto smarowac. Uszczelnienie ruchowe dlawnicowe wamaga stalego doplywu wody o uregulowanym cisnieniu, co komplikuje eksploatacje i stwarza mozliwosc uszkodzenia czujnika w przypadku braku doply¬ wu wody. Stosowane, jako rozwiazanie alternatywne, uszczelnie¬ nie plaskie z pierscieniem uszczelniajacym dociskowym sprezyna jest samo w sobie konstrukcja zlozona o ograniczonej trwalosci.Pneumatyczny uklad pomiarowy równowazacy moment oporowy tarcia jest ukladem bardzo skomplikowanym i wymagajacym zasilania bar¬ dzo czystym powietrzem o wyregulowanym cisnieniu.Celem wynalazku jest usuniecie wyzej wymienionych wad przez zmniejszenie wymiarów i masy czujnika, uproszczenie-napedu ele¬ mentu oporowego z wyeliminowaniem przekladni zebatej oraz uzyskar nie elektrycznego sygnalu wyjsciowego proporcjonalnego do steze¬ nia zawiesiny.Cel ten zostal osiagniety zgodnie z wynalazkiem w ten spo¬ sób, ze obrotowy czujnik stezenia zawiesiny umieszczony wewnatrz rurociagu zawiera wirnik i stojan silnika napedowego, dwie prad- niczki pomiarowe wytwarzajace elektryczny sygnal sterujacy, zlo¬ zone z wirników i stojanów oraz sprezyne pomiarowa,-przy czym wszystkie wymienione czesci znajduja sie wewnatrz wirujacego ele¬ mentu oporowego, który w stosunku do nieruchomego walka uszczel¬ niony jest pierscieniem cieczy ferromagnetycznej.Obrotowy czujnik stezenia zawiesiny wedlug wynalazku chara¬ kteryzuje sie zwarta budowa, prosta konstrukcja oraz malymi wy¬ miarami i masa. Ponadto ma tylko jedno uszczelnienie ruchowe o bardzo duzej trwalosci. Czujnik wymaga zasilania z zewnatrz jedynie napieciem pradu zmiennego, a wytwarza elektryczny sygnal wyjscio¬ wy wygodny do sterowania regulatorem i wskaznikiem.Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykladzie wykonania na rysunku, który przedstawia przekrój podluzny czujnika steze¬ nia zawiesiny. Obrotowy czujnik wedlug wynalazku charakteryzuje sie tym, ze elementy funkcjonalne czujnika sa umieszczone na nie-69911 3 ruchomym walku 1_, mocowanym za pomoca uchwytu 2^ na rurociagu 3,, w którym przeplywa zawiesina. Walek _1 ma otwór osiowy ^ i otwory boczne 5., 6_, J.i j3, sluzace do wyprowadzenia przewodów elektrycz¬ nych na zewnatrz. Na walku 1^ za posrednictwem lozysk tocznych 9 i 10 osadzony jest element oporowy VI czujnika, a za posred¬ nictwem lozysk tocznych 12 i 13 osadzony jest wirnik lj\_ silnika napedowego. Stojan 1J5 silnika zamocowany jest nieruchomo wzgledem walka 1_ za pomoca uchwytu _l6l. Z wirnikiem 1}\_ polaczona jest na stale obejma 17, do której przymocowany jest wirnik 1_8 piecwszej pradniczki pomiarowej i spiralna sprezyna pomiarowa 1_9. Drugi koniec sprezyny 1£ zamocowany jest do elementu oporowego 1JL, z którym polaczony jest takze wirnik 2j)-drugiej pradniczki pomia¬ rowej. Stojany 21 i 22 obu pradniczek pomiarowych osadzone sa na stale na walku 1_. W górnej czesci czujnika zamontowany jest ze¬ spól magnetycznego uszczelnienia cieczowego, skladajacy sie z pierscieniowego magnesu ^3, nabiegunników ££ i 25_ oraz pierscie¬ nia cieczy ferromagnetycznej £6^, która znajduje sie w szczelinie miedzy nabiegunnikiem 2^ a walkiem 1_.Dzialanie czujnika stezenia zawiesiny wedlug wynalazku jest nastepujace. Zasilenie napieciem uzwojen stojana'15. powoduje wi¬ rowanie wirnika 1^_ i przez sprezyne pomiarowa _1£ elementu- oporowe¬ go jL^l, który jest otoczony zewnatrz zawiesina przeplywajaca w rurociagu 3_. Moment tarcia powstajacy na zewnetrznej powierzchni elementu oporowego 11. zalezny jest od stezenia zawiesiny. Moment ten równowazony jest przez napiecie sprezyny pomiarowej 19» która skreca sie o kat j proporcjonalny do mierzonego stezenia zawiesiny. 0 ten sam kat ^ przesuwaja sie wzgledem siebie wirni¬ ki _18^ i 20_ obu pradniczek pomiarowych. Powoduje to wzgledne prze¬ suniecie faz napiec sinusoidalnych generowanych przez pradniczki.Wartosc sumy tych napiec, proporcjonalna do kata j a tym sa¬ mym i do stezenia zawiesiny, jest elektrycznym sygnalem steruja¬ cym czujnika. Uszczelnienie miedzy wirujacym nabiegunnikiem 2fr, polaczonym na stale z elementem oporowym 1^ i nieruchomym walkiem 1_ realizowane jest przez pierscien cieczy ferromagnetycznej 26.Ciecz ferromagnetyczna 2£ utrzymywana jest w szczelinie miedzy nadbiegunnikiem 24_ i walkiem 1^ przez zamkniety strumien magne¬ tyczny, przeplywajacy przez magnes Z3 i nabiegunnik 24, walek 1^ i nabiegunnik 25.4 69911 PL