PL94481B1 - Kolmatomierz szczelinowy - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest kolmatomierz szczelinowy do ciaglego pomiaru i rejestracji zanieczyszczen w cieczy roboczej przez wykorzystanie kaskady hydraulicznej ze zmiennym oporem wejsciowym lub wyjsciowym.

Znane dotychczas urzadzenia do pomiaru zanieczyszczen w cieczach roboczych ukladów hydraulicznych, dzialajace przy wykorzystaniu zjawiska kolmatacji, dotycza glównie posredniego pomiaru ilosci zanieczyszczen.

Przez przepone filtracyjna o okreslonym rozkladzie wymiarowym porów przepuszczana jest stala objetosc cieczy roboczej zawierajacej zanieczyszczenia, które ulegajac kolmatacji wywoluja zmiane przeplywu. Ta zmiana wyrazona natezeniem przeplywu mierzonym przez przyrzad, okresla posrednio koncentracje ilosciowa zanieczyszczen w cieczy.

Stosowane rozwiazania konstrukcyjne posiadaja wymienna po kazdorazowym pomiarze przepone filtracyjna lub tasme materialu filtracyjnego przesuwajaca sie z okreslona predkoscia. Przykladem takiego urzadzenia jest kolmatomierz znany z katalogu firmy amerykanskiej Pall Corporation. Urzadzenia te wymagaja wymiany przepony filtracyjnej po kazdym pomiarze; niemozliwy jest tez pomiar ciagly. Okazalo sie, ze moga byc stosowane do kontroli zanieczyszczen tylko w warunkach laboratoryjnych, anie eksploatacyjnych.

Zastosowanie przepony o okreslonej liczbie porów uniemozliwia dokladny pomiar liczby zanieczyszczen zwlaszcza, ze jest on dokonywany posrednio.

Celem wynalazku jest umozliwienie dokladnego, ciaglego pomiaru i rejestracji wyników. Zadaniem wynalazku jest opracowanie urzadzenia, umozliwiajacego ciagle generowanie impulsów bedacych odpowiednikiem zanieczyszczen, o wielkosci ponad 0,5/i, w przeplywajacej cieczy roboczej o cisnieniu praktycznie dowolnym.

Zadanie to zostalo osiagniete przez zbudowanie kolmatomierza, w którym zamiast przepony filtracyjnej zastosowano kaskade hydrauliczna ze zmiennym oporem wejsciowym lub wyjsciowym umozliwiajacym podlaczenie urzadzenia do ukladów roboczych o praktycznie dowolnych cisnieniach. W kolmatomierzu wydzielono dwa zespoly: czujnik kolmatacyjny i blok elektroniczny. Czujnik kolmatacyjny wyposazony jest2 94 481 w tlok umieszczony tuwliwie wtulei, przy czym miedzy jedna z czesci tloka a tuleja znajduje sie szczelina przeplywowa, W której nastepuje koImatacja czastek zanieczyszczen cieczy. Zmiana wartosci spadku cisnienia dzialajacego na powierzchnie tloka i tulei powoduje, w wyniku zjawiska kolmatacji, zmiane cisnien prowadzaca do przemieszczenia tloka, a nastepnie oczyszczenia osiadlych w szczelinie czastek przez splukanie ich strumieniem cieczy w tym obszarze, w którym nastepuje zwiekszenie szczeliny przeplywowej. Po usunieciu zanieczyszczen tlok wraca do poczatkowego polozenia, od którego nastepuje kolejny cykl pomiarowy. Do tloka badz tulei podlaczony jest licznik impulsów i rejestrator, stanowiace blok elektroniczny umozliwiajacy obserwacje zawartosci czastek zanieczyszczen w cieczy.

Wynalazek zostanie blizej objasniony na przykladzie wykonania uwidocznionym na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schemat ideowy kolmatomierza, a fig. 2 — kolmatomierz w przekroju z zaznaczonym blokiem elektronicznym.

Urzadzenie zawiera zasadniczy zespól pomiarowy A wyposazony w kaskade hydrauliczna z zespolem B do regulacji szczeliny przeplywowej i zespolem C do nastawy i wzmacniania cisnien pomiarowych, zespól D zaworu rozladowujacego i objetosciomierza oraz blok elektroniczny E. W korpusie 1 umieszczona jest tuleja 2 z tlokiem 3. Miedzy lysinka 4 tloka a tuleja z krawedzia 5 utworzona jest szczelina przeplywowa 6, której wielkosc nastawiana jest regulatorem 7. Ciecz dostaje sje przewodem wlotowym 8 do komory 9 i przez szczeline przeplywowa do przestrzeni posredniej 10 a wydostaje sie kanalem wylotowym 11 oraz okresowo przez kanal 13 otwierany przez rozladowujacy zawór elektrohydrauliczny 12 sterowany posrednio z bloku elektronicznego z tym, ze przeplyw cieczy jest regulowany oporem wyjsciowym 14 wspólpracujacym z pokretlem 15. Kanal wylotowy jest polaczony z objetosciomierzem 16. Z przeciwnej strony czesci tloka ograniczajacej wymiar szczeliny jest umieszczona zlaczka 17 laczaca korpus i posrednio tlok z odbiornikiem impulsów 18, który jest przetwornikiem polozenia tloka polaczonym z licznikiem liczby impulsów znanej konstrukcji wyposazonym w kwantujacy czasowo wskaznik z konwertorem kodowym i moze byc podlaczony do rejestratora - co w calosci mozna okreslic jako blok elektroniczny. W przewód wlotowy 8 i kanal 13 wlaczone sa opór wejsciowy 19 i hydrauliczny opór tlumiacy 20.

Dzialanie kolmatomierza szczelinowego jest nastepujace. Ciecz zawierajaca czasteczki zanieczyszczen doprowadza sie przewodem wlotowym 8 do komory 9, a stad przez szczeline przeplywowa 6 wplywa do przestrzeni posredniej 10, w której liczba czastek zanieczyszczen jest mniejsza niz na wlocie o te wartosc jaka ulegla kolmatacji w szczelinie. Równiez cisnienie w tej przestrzeni jest nizsze od cisnienia w komorze 9. Wskutek róznicy cisnien w komorze I przestrzeni posredniej, w przypadku niewielkiego zatrzymania czastek w szczelinie przeplywowej, wystepuje sila dociskowa tloka 3 powodujaca zwiekszenie przestrzeni posredniej.

W chwili, gdy kolmatacja czastek spowoduje zwiekszenie oporów przeplywu w szczelinie, nastepuje zrównowazenie, a nastepnie wystepowanie sily dzialajacej w kierunku przeciwnym niz poprzednio. Sila ta zwiekszona jest dodatkowo przez efekt tarcia miedzy tuleja 2 i tlokiem 3. W momencie przekroczenia oporów ruchu tlok przesuwa sie powodujac zwiekszenie komory 9 i zmniejszenie przestrzeni posredniej 10. Ruch tloka trwa do chwili, gdy lysinka 4 tloka przekroczy krawedz 5 tulei, po czym nastepuje zwiekszenie przeplywu cieczy wskutek chwilowego zmniejszenia oporu wyjsciowego, np. przez zastosowanie rozladowujacego zaworu elektrohydraulicznego 12, a tym samym usuniecie czastek zanieczyszczen, które ulegly kolmatacji i wyrównanie cisnien w komorze i przestrzeni posredniej co powoduje powrót tloka do polozenia poczatkowego, umozliwiajacego rozpoczecie kolejnego cyklu pomiarowego. Przemieszczenie tloka 3 wzgledem tulei 2 przejmuje w formie impulsu odbiornik impulsów 18 bloku elektronicznego. Impulsy te sa odczytywane i rejestrowane znanymi urzadzeniami.

Kolmatomierz nadaje sie do stosowania w warunkach eksploatacyjnych przy pomiarze zanieczyszczen ponad 0,5/i w ukladach hydraulicznych o praktycznie dowolnych cisnieniach, a ze wzgledu na niewielkie rozmiary w dowolnych ukladach konstrukcyjnych.

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe Kolmatomierz szczelinowy w ukladzie kaskady hydraulicznej z blokiem elektronicznym do ciaglego pomiaru I rejestracji zanieczyszczen w cieczy roboczej ukladów hydraulicznych, znamienny tym, ze jest wyposazony w tuleje (2) i tlok (3), a miedzy tymi elementami znajduje sie szczelina przeplywowa (6) nastawiana regulatorem (7), przy czym tuleja ma przestrzen posrednia (10) oraz jest wyposazony w opór wyjsciowy (14) zamykajacy przestrzen posrednia lub opór wejsciowy (19) usytuowany w przewodzie wlotowym (8).94 481 iL, _L, L. JL ZL, E^? nfc^ L£f JIL £»—ILl. RE22Sfcn SSL JL. JL ML ? Jl^JUJL _L ^L Lfi. v_5_ i&_ J22_ JL JS_ "ft*