RU188748U1

RU188748U1 - Viscometer sensor for automated diagnostics of diesel engines

Info

Publication number: RU188748U1
Application number: RU2018147592U
Authority: RU
Inventors: Ильдар Рашитович Габдрашитов; Алексей Иванович Лавренчук; Алексей Сергеевич Мокроусов; Никита Васильевич Бруславский; Шамиль Наилевич Ахметзянов; Сергей Анатольевич Рыжих; Руслан Шамильевич Нужин
Priority date: 2018-12-28
Filing date: 2018-12-28
Publication date: 2019-04-23

Abstract

Полезная модель относится к области метрологии и может быть использована для исследования горюче-смазочных материалов. Вискозиметрический датчик состоит из металлического внутреннего корпуса, в котором смонтированы устройство возбуждения колебательной системы, датчик положения колебательной системы, якорь колебательной системы, соединенный с капилляром, который служит проводником механического воздействия от якоря к зонду, погружаемому в исследуемую жидкость жестко закрепленному на конце указанного капилляра и электронного блока, при этом капилляр выполнен из стеклопластика. Техническим результатом является повышение надежности и чувствительности датчика.The invention relates to the field of metrology and can be used to study fuels and lubricants. A viscometric sensor consists of a metal inner case in which an oscillating system excitation device, an oscillating system position sensor, an oscillating system armature connected to a capillary, which serves as a conductor of mechanical action from the armature to the probe immersed in the test capillary and electronic block, while the capillary is made of fiberglass. The technical result is to increase the reliability and sensitivity of the sensor.

Description

Полезная модель относится к области метрологии. Может быть использована при исследовании взаимосвязи технического состояния дизельных двигателей автомобилей и текущего состояния применяемых горюче-смазочных материалов на основе анализа закономерностей старения смазочных масел.The invention relates to the field of metrology. It can be used to study the relationship of the technical condition of diesel engines of cars and the current state of used fuel and lubricants based on an analysis of the patterns of aging of lubricating oils.

Известно устройство - усовершенствованный вибровискозиметрический датчик камертонного типа (патент №180588 от 19.06.2018 г.), представляющий собой датчик текущего механического положения измерительного зонда, механическую колебательную систему, жестко связанную через шток с измерительным сферическим зондом, снабженным термопарным измерителем температуры, и размещенную на жестком основании, на котором расположен электрический возбудитель колебаний механической колебательной системы, при этом основание расположено внутри внешнего термостатированного корпуса датчика и вибротермоизолировано от него, причем механическая колебательная система выполнена из двух колебательных звеньев с высокой добротностью в виде рабочего и компенсирующего вибраторов, жестко закрепленных на основании с возможностью осуществлять колебания преимущественно коллинеарно и соосно и имеющих близкие или одинаковые резонансные частоты, при этом возбудитель размещен с возможностью силового взаимодействия только с рабочим вибратором, на котором жестко закреплен шток с измерительным зондом, кроме того, механическая колебательная система выполнена в виде камертона с параллельно расположенными рабочим и компенсирующим вибраторами отличающийся тем, что содержит виброгаситель состоящий из уплотнительной фторопластовой прокладки, уплотнительной фторопластовой шайбы, поджимных цилиндрических пружин, герметичного кожуха, якоря тягового электромагнита, тягового электромагнита вертикальной системы привода вибротермодатчика; герметичного кожуха тягового электромагнита и упор-ограничителей.A device is known - an improved vibro-viscometric sensor of a fork-type (patent No. 180588 dated 06/19/2018), which is a sensor of the current mechanical position of the measuring probe, a mechanical oscillatory system rigidly connected through a rod with a measuring spherical probe equipped with a thermocouple temperature meter, and placed on a hard base on which the electrical exciter of the mechanical oscillatory system is located, with the base located inside the external thermostat The sensor body and vibrothermically insulated from it, and the mechanical oscillatory system is made of two oscillatory links with high quality in the form of a working and compensating vibrators rigidly fixed on the base with the ability to oscillate mainly collinearly and coaxially and having close or identical resonant frequencies, while the causative agent placed with the possibility of force interaction only with the working vibrator, on which the rod with the measuring probe is rigidly fixed, chrome , the mechanical oscillatory system is formed as a fork with parallel-arranged working and compensating vibrators characterized in that it comprises a vibration damper comprising a sealing fluoroplastic gasket sealing teflon washers biasing coil springs, the sealed housing, the traction electromagnet armature traction electromagnet vertical drive system vibrotermodatchika; hermetic casing traction electromagnet and stop-limiters.

Данное устройство имеет конструкционную сложность и настроено на диапазон работы с маловязкостными жидкими средами.This device has a design complexity and is configured for a range of work with low-viscosity liquid media.

Известно устройство для исследования теплофизических свойств жидкостей (патент №2263305, 27.10.2005 г.), принятое за прототип, представляющее собой датчик, состоящий из металлического внутреннего корпуса, в котором смонтированы устройство возбуждения колебательной системы и датчик положения колебательной системы. С якорем колебательной системы соединен капилляр, например, из стекла или керамики, который служит проводником механического воздействия от якоря к зонду, погружаемому в исследуемую жидкость и жестко закрепленному на конце указанного капилляра. Недостатком в данном устройстве является то, что используются относительно хрупкие материалы, а именно стекло или керамика, имеющие низкую удельную прочность, что создает определенные трудности при изготовлении и замене данного элемента в случае его повреждения и относительно высокую массу, которая оказывает погрешность при проведении испытаний.A device for studying the thermophysical properties of liquids (patent No. 2263305, 10/27/2005), adopted for the prototype, is a sensor consisting of a metal inner case in which an oscillating system excitation device and an oscillating system position sensor are known. A capillary, for example, made of glass or ceramics, is connected to the armature of the oscillatory system, which serves as a conductor of mechanical action from the armature to the probe, immersed in the test liquid and rigidly fixed on the end of the specified capillary. The disadvantage of this device is that relatively fragile materials are used, namely glass or ceramics, which have a low specific strength, which creates certain difficulties in the manufacture and replacement of this element in case of its damage and a relatively high mass, which has an error during the tests.

Задача, на решение которой направлено заявленное техническое решение, заключается в повышение надежности датчика и точности определения величины вязкости, плотности и температуропроводности.The task, the solution of which the claimed technical solution is directed, is to increase the reliability of the sensor and the accuracy of determining the values of viscosity, density and thermal diffusivity.

Решение задачи достигается вискозиметрическим датчиком, состоящим из металлического внутреннего корпуса, в котором смонтированы устройство возбуждения колебательной системы, датчик положения колебательной системы, якорь колебательной системы, соединенный с капилляром, который служит проводником механического воздействия от якоря к зонду, погружаемому в исследуемую жидкость жестко закрепленному на конце указанного капилляра и электронного блока, отличающегося тем, что капилляр выполнен из стеклопластика.The solution of the problem is achieved by a viscometric sensor consisting of a metal inner case in which an oscillating system excitation device, an oscillating system position sensor, an oscillating system armature connected to a capillary, which serves as a conductor of mechanical action from an anchor to a probe rigidly fixed on the end of the specified capillary and electronic unit, characterized in that the capillary is made of fiberglass.

Техническим результатом является повышение надежности и чувствительности датчика.The technical result is to increase the reliability and sensitivity of the sensor.

Указанный отличительный признак является существенным для достижения цели предполагаемой полезной модели, т.к. капилляры из стеклопластика, в отличие от стекла и керамики, обладают более высокой удельной прочностью и малым удельным весом, что способствует повышению надежности датчика и его чувствительности.This distinctive feature is essential to achieve the goal of the proposed utility model, since fiberglass capillaries, unlike glass and ceramics, have a higher specific strength and a low specific weight, which contributes to an increase in the reliability of the sensor and its sensitivity.

На фиг. 1 изображен вискозиметрический датчик, состоящий из металлического внутреннего корпуса 1, в котором смонтированы устройство возбуждения колебательной системы 2, датчик положения колебательной системы 3, якорь 4 колебательной системы, соединенный с капилляром 5, который служит проводником механического воздействия от якоря 4 к зонду 6, погружаемому в исследуемую жидкость и жестко закрепленному на конце указанного капилляра 5 и электронного блока 7, отличающимся тем, что капилляр выполнен из стеклопластика.FIG. 1 shows a viscometric sensor consisting of a metal inner housing 1 in which an excitation device for an oscillating system 2, an oscillating system position sensor 3, an anchor 4 for an oscillating system connected to a capillary 5, which serves as a conductor of mechanical action from the armature 4 to the probe 6, are immersed in the test liquid and rigidly fixed at the end of the specified capillary 5 and the electronic unit 7, characterized in that the capillary is made of fiberglass.

Работа вискозиметрического датчика осуществляется следующим образом: исследуемое масло помещается в металлическую кювету (на рисунке не показана), в которую опускается зонд 6. Перед началом измерений устанавливается необходимая начальная температура исследуемого масла, зонда 6 и кюветы. Электронный блок 7 обеспечивает возбуждение колебательной системы на ее резонансной частоте и задает амплитуду колебаний зонда 6. После установки начальной температуры осуществляют изменение температуры исследуемого масла от начально установленной. В процессе изменения температуры одновременно снимается зависимость от времени температуры жидкости зонда и кюветы. Также измеряют амплитуду колебаний зонда, их частоту, фазовый сдвиг между колебаниями зонда и колебаниями вынуждающей силы. Описанные выше процессы осуществляются с помощью устройства регистрации и управления (на рисунке не показано). Дополнительно при необходимости измеряют тепловой поток, отбираемый термоэлектрическим модулем от кюветы. По результатам измерения этих параметров вычисляют динамическую вязкость жидкости η, плотность жидкости ρ, температуропроводность жидкости и зависимость этих параметров от температуры, с последующим определением текущего состояния применяемых смазочных маселThe viscometer sensor works as follows: the test oil is placed in a metal cuvette (not shown), into which the probe 6 is lowered. Before the measurement starts, the required initial temperature of the test oil, probe 6 and cuvette is set. The electronic unit 7 provides the excitation of the oscillatory system at its resonant frequency and sets the oscillation amplitude of the probe 6. After the initial temperature is set, the temperature of the oil under test is varied from the initial one. In the process of temperature change, the dependence of the temperature of the probe fluid and the cell at the same time is removed. The amplitude of the oscillations of the probe, their frequency, and the phase shift between the oscillations of the probe and the oscillations of the driving force are also measured. The processes described above are carried out using a registration and control device (not shown in the figure). Additionally, if necessary, measure the heat flux taken by the thermoelectric module from the cuvette. Based on the measurement results of these parameters, the dynamic fluid viscosity η, the fluid density ρ, the thermal diffusivity of the fluid and the dependence of these parameters on temperature are calculated, followed by the determination of the current state of the lubricating oils used.

Таким образом, признак, указанный в формуле полезной модели, необходим для решения поставленной задачи полезной модели.Thus, the feature indicated in the formula of the utility model is necessary for solving the set task of the utility model.

Claims

Viscometer sensor consisting of a metal inner case in which an oscillating system excitation device, an oscillating system position sensor, an oscillating system armature connected to a capillary, which serves as a conductor of mechanical action from an anchor to a probe rigidly fixed on the end of the specified capillary are mounted and an electronic unit, characterized in that the capillary is made of fiberglass.