SU1004860A1 - Pickup of metal inclusuins in liquid flow - Google Patents

Pickup of metal inclusuins in liquid flow Download PDF

Info

Publication number
SU1004860A1
SU1004860A1 SU813331398A SU3331398A SU1004860A1 SU 1004860 A1 SU1004860 A1 SU 1004860A1 SU 813331398 A SU813331398 A SU 813331398A SU 3331398 A SU3331398 A SU 3331398A SU 1004860 A1 SU1004860 A1 SU 1004860A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
flow
sleeve
blades
sensor
sensitivity
Prior art date
Application number
SU813331398A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Иванович Богатов
Валентин Янович Громыко
Вячеслав Львович Семенов
Николай Андреевич Семин
Original Assignee
Предприятие П/Я В-2504
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Предприятие П/Я В-2504 filed Critical Предприятие П/Я В-2504
Priority to SU813331398A priority Critical patent/SU1004860A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1004860A1 publication Critical patent/SU1004860A1/en

Links

Landscapes

  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Description

(54) ДАТЧИК МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ВКЛЮЧЕНИЙ В ПОТОКЕ(54) METAL INCLUSION SENSOR IN THE FLOW

1one

Изобретение относитс  к измерительной технике, в частности к устройствам дл  диагностики насосов, перекачивающих криогенные жидкости, где непрерывный контроль работоспособности подшипникрв  вл етс  необходимым условием предотвращени  аварий.The invention relates to a measurement technique, in particular, to devices for diagnosing pumps that pump cryogenic liquids, where continuous monitoring of bearing performance is a necessary condition for preventing accidents.

Известен датчик дл  обнаружени  металлических частиц в потоке жидкости, содержащий корпус, и установленные соосно с ним обмотку .на цилиндрическом каркасе и щелевой фильтр 1 A known sensor for detecting metal particles in a fluid flow, comprising a housing, and a winding mounted coaxially with it on a cylindrical frame and a slot filter 1

Недостатком данного устройства  вл (втс  низка  чувствительность к частицам металла размером меньше 1,О мм, так как уровень выходного сигнала зависит от степени удалени  траектории частицы от внутренней поверхности каркаса катушки индуктивности.The disadvantage of this device is Vlad (bts is low sensitivity to metal particles with a size less than 1 mm O mm, since the level of the output signal depends on the degree of particle trajectory distance from the inner surface of the inductance coil frame.

При этом, частицы , чем размер  чейки фильтра, проход т внутри него и не регистрируютс  устройством, хоЖИДКОСТИAt the same time, particles than the cell size of the filter pass inside it and are not registered by the device.

т  они несут основную информацию о ранних стади х износа подшипников.They carry basic information about the early stages of bearing wear.

В случае применени  известного устройства дл  обнаружени  частиц в потоке криогенной жидкости, типа водорода , азота, кислорода, иэ-за возникновени  кавитащси на фильтре, привод щей к двухфазности потока и вибрации катущки индуктивности, возникают существенные искажени  полезного сигнала.In the case of using a known device for detecting particles in a stream of cryogenic liquid, such as hydrogen, nitrogen, oxygen, and due to the occurrence of filter cavities, resulting in a two-phase flow and vibration of the inductance coil, significant distortions of the useful signal occur.

Кроме того, указанное устройство характеризуетс  снижением ойцей чувствительности из-за размещени  фильтра в магнитном поле катушки индуктивности .In addition, this device is characterized by a decrease in sensitivity oikey due to the placement of the filter in the magnetic field of the inductor.

Цель изобретени  - повышение чувствительности .The purpose of the invention is to increase the sensitivity.

Claims (1)

Цель достигаетс  тем, что в датчик металлических включений в потоке жиоKooTit , содержащий корпус и установленную сроено с ним обматку на цилиндоическом каркасе, введена.втулка с винтовыми лопаст ми установленна  соосно с KOJ пусом , выходной торец втулки вьтолнен в виде обтекател , конец которого совпа дает с началом обмотки, при этом угол подъема винтовых лопастей втулки лежи в пределах 43° р 52 а высота лопастей определ етс  иэ соот ношени  е-т)-а-с, где 6 - высота лопастей; D - внутренний диаметр корпуса; 6 - диаметр втулки; С -; рассто ние между поверхность обтекател  и внутренней поверкностью каркаса. На чертеже изображен предлагаемый датчик. Датчик металлических включений в потоке жидкости содержит корпус 1 уст . новленныйсоосно с трубопроводом 2, по которому проходит контролируемый поток , цилиндрический каркас 3, втулку 4 с винтовыми лопаст ми 5 и обтекателем 6 заостренный конец которого совпадае с началом о&лотки 7, при этом обтекатель 6 образует с цилиндрическим каркасом 3 кольцевой канал 8. Устройства работает следующим обра зом. Контролируемый поток жидкости, проход  из трубопровода 2 в полость корпу са ±5 встречает на своем пути втулку 4 с винтовыми лопаст ми 5, которые об разуют с внутренней поверхностью корпу са 1 винтовые каналы, суммарна  площадь проходного сечени  которых опреде л етс  как где   - число каналов; {„ - площадь одного канала; Q - массовый расход жидкости, проход щей через устройство; О - плотность жидкости; - вращательна  составл юща  скорости потока, котора  выт &1раетс  из услови  . где р - давление контролируемого потока в трубопроводе; температура криогенной жидкости; поел скорость потока пр проходе через датчик; KI.K посто нные коэффициенты, характерные дл  каждого вида криогенной жидкости. Указанное значение вращательной составл тадей скорости по-тока обеспечивает с одной стороны надежное приближение частиц металла, содержащихс  в потоке, к внутренней поверхности каркаса катущки индуктивности под действием центробежных сил, возникающих вследствие вращени  потока, а с другой стороны отсутствие кавитации криогенной жидкости при проходе ее через устройство. Получив вращательную составл ющую dKopocTH указанной величины, поток выходит по кольцевому каналу 8 в зону обмотки 7, где региртруютс  изменени  амплитуды электромагнитных колебаний, создаваемыхобмоткой 7, в зависимости от концентрации и размеров меггал ических включений в потоке жидкости. Как показьгоают проведенные проливки на р де криогенньк жидкостей, выполнение угла , подъема винтовых лопастей 5 менее 43 приводит к увеличению длины каналов, и, соответственно, габаритных размеров устройства, а также к росту гидравлического сопротивлени  и снижению чувствительности датчика . При выполнении угла подъема винтовых лопастей 5 более 52 на теневой стороне последних образуютс  локальные зоны турбулентных срьтных течений, в которых возникают отдельные очаги .вскипани  криогенной жидкости, что недопустимо по услови м эксплуатации и также приводит к снижению чувствительности датчика. Кольцевой.канал 8 позвол ет исключить возможнисть образовани  газового пузыр  и срывных течений на выходе втулки 4. Таким образом, чувствительность устройстЬа повышаетс , так как все частицы металла, независимо от их размера , проход т вблизи витков катчтики. Выполнение устройства в соответствии с приведенньп 1и зависимост ми полностью исключает возможность возникновени  кавитации или срывных течений криогенной жидкости и не вносит существенного гидродинамического сопротивлени  в поток. Кроме того, предлагаемое устройсто исключает хаотичность траекторий частиц и вли ние на величину сигнала ассто ни  от внутренней стенки кпркаca катушки до траектории частиц, так как все частицы проход т по внутренней стенке каркаса катушки. Следовательно в предлагаемом .устройстве величина сигнала зависит только от размера частиц. Это обсто тельство  вл етс  существенным, так как стади  аварийного износа подшкпника, работающего в криогенной среде, отличаетс  от стадии нормального износа размером образующихс  металлических продуктов износа. Поэтому дл  определени  ранних стадий развити  аварийного износа необходимо непрерывно контролировэть разме проход щих через чувствительный элемет частиц.. Это требование в полной мере вьшолн етс  при применении предлагаемого устройства. Испытани  показьтают, что предлагаемый датчик обладает чувствительностьк ) в 2j5 раза вьпле, чем известный, .и способен регистрировать металлические включени  В потоке криогенной жидкости размером 0,2 мм, т.е. по массе частиц чувствительность возрастает на два пор дка. Формула изобретени  Датчик металлических включений в по токе жидкости, содержащий корпус и раз мешенную соосно с ним на цилиндрическом каркасе, отличающийс  тем, что, с целью повышени  чувствительности, в него введена втулка с винтовыми лопаст ми, расположенна  соосно с корпусом, выходной торец втулки выполнен- в виде обтекател , конец которого совпадает с началом обмотки, при этом угол подъема втгговых лопастей вгтупки лежит в пределах . , а высота лсшастей определ етс  из соотношени  е--т)-в--с, где 8 - Высота лопастей; Т) - внутренний диаметр корпуса; (3 - дааметр втулки; С - рассто ние между поверхностью обтекател  и внутренчей поверхностью каркаса. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство CGGP № 487362, кл. GOlN 3/1О, 05.1О.75.The goal is achieved by inserting a sleeve with screw blades coaxially with KOJ into the gauge of metallic inclusions in the KikoTit flow, which includes a housing and an impeller mounted on the cylindrical frame installed with it, the output end of the sleeve is finished in the shape of a fairing, the end of which gives with the beginning of the winding, with the angle of elevation of the screw blades of the sleeve lying within 43 ° p 52 and the height of the blades is determined by the ratio of the ratio e-t) -a-s, where 6 is the height of the blades; D is the inner diameter of the housing; 6 - diameter of the sleeve; WITH -; the distance between the surface of the fairing and the internal dimension of the frame. The drawing shows the proposed sensor. The sensor of metal inclusions in the fluid flow contains the body 1 mouth. Newly aligned with pipeline 2 through which a controlled flow passes, a cylindrical frame 3, a sleeve 4 with screw blades 5 and a fairing 6 whose pointed end coincides with the beginning of the & trays 7, while the fairing 6 forms with the cylindrical frame 3 an annular channel 8. Devices works as follows. Controlled fluid flow, the passage from the pipeline 2 into the ± 5 cavity of the body meets in its way the sleeve 4 with screw blades 5, which form helical channels with the inner surface of the body 1, the total area of the flow area of which is defined as where channels; {„Is the area of one channel; Q is the mass flow rate of the fluid passing through the device; O is the density of the liquid; - the rotational component of the flow velocity, which is extracted from the condition. where p is the pressure of the controlled flow in the pipeline; cryogenic fluid temperature; ate the flow rate right through the sensor; KI.K are constant coefficients characteristic of each type of cryogenic liquid. The specified value of the rotational velocity velocity components ensures, on the one hand, a reliable approximation of metal particles contained in the flow to the inner surface of the inductance framework under the action of centrifugal forces resulting from the rotation of the flow, and on the other hand the absence of cavitation of cryogenic liquid during its passage through device. Having obtained the rotational component dKopocTH of the specified value, the flow enters through the annular channel 8 into the zone of the winding 7, where changes in the amplitude of electromagnetic oscillations produced by winding 7 are recorded, depending on the concentration and size of megalogic inclusions in the fluid flow. As shown by the spills on a row of cryogenic liquids, making an angle, lifting screw blades 5 less than 43 leads to an increase in the length of the channels, and, accordingly, the overall dimensions of the device, as well as an increase in flow resistance and a decrease in the sensitivity of the sensor. When the lifting angle of the screw blades 5 is more than 52, local zones of turbulent slit currents are formed on the shadow side of the blades, in which separate foci of cryogenic fluid arise, which is unacceptable according to the operating conditions and also reduces the sensitivity of the sensor. The annular channel 8 eliminates the possibility of the formation of a gas bubble and stall currents at the outlet of the sleeve 4. Thus, the sensitivity of the device increases, since all the metal particles, regardless of their size, pass near the turns of the catcher. Performing the device in accordance with the dependences 1 and the dependences completely excludes the possibility of the occurrence of cavitation or stall flows of the cryogenic liquid and does not introduce significant hydrodynamic resistance to the flow. In addition, the proposed arrangement eliminates randomness of the particle trajectories and the effect on the magnitude of the signal from the inner wall of the coil coil to the particle trajectory, since all the particles pass along the inner wall of the coil frame. Consequently, in the proposed device, the magnitude of the signal depends only on the size of the particles. This is significant, since the stage of accidental wear of the headstand operating in a cryogenic environment differs from the stage of normal wear by the size of the resulting metal wear products. Therefore, to determine the early stages of the development of emergency wear, it is necessary to continuously control the size of the particles passing through the sensitive element. This requirement is fully met when using the proposed device. The tests will show that the proposed sensor has a sensitivity of 2j5 times more than what is known, and is capable of detecting metal inclusions. In a stream of cryogenic liquid 0.2 mm in size, i.e. over the mass of particles, the sensitivity increases by two orders of magnitude. Claims of a metallic inclusions sensor in a fluid flow comprising a housing and once meshed coaxially with it on a cylindrical frame, characterized in that, in order to increase the sensitivity, a sleeve with screw blades inserted coaxially with the housing is inserted into it, the output end of the sleeve is made - in the form of a fairing, the end of which coincides with the beginning of the winding, while the angle of elevation of the in-blade blades of the upper section lies within. and the height of the scales is determined from the ratio e - t) -c - s, where 8 is the height of the blades; T) - inner diameter of the housing; (3 is the diameter of the sleeve; C is the distance between the surface of the fairing and the inner surface of the framework. Sources of information taken into account during the examination 1. Copyright certificate CGGP No. 487362, class GOlN 3 / 1O, 05.1O.75.
SU813331398A 1981-08-03 1981-08-03 Pickup of metal inclusuins in liquid flow SU1004860A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU813331398A SU1004860A1 (en) 1981-08-03 1981-08-03 Pickup of metal inclusuins in liquid flow

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU813331398A SU1004860A1 (en) 1981-08-03 1981-08-03 Pickup of metal inclusuins in liquid flow

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1004860A1 true SU1004860A1 (en) 1983-03-15

Family

ID=20974373

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU813331398A SU1004860A1 (en) 1981-08-03 1981-08-03 Pickup of metal inclusuins in liquid flow

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1004860A1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012105897A1 (en) * 2011-02-02 2012-08-09 Delaval Holding Ab Electromagnetic monitoring unit for a liquid substance
RU2478833C2 (en) * 2011-05-03 2013-04-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ухтинский государственный технический университет" Diagnostics method of pump units of main oil line

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012105897A1 (en) * 2011-02-02 2012-08-09 Delaval Holding Ab Electromagnetic monitoring unit for a liquid substance
RU2478833C2 (en) * 2011-05-03 2013-04-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ухтинский государственный технический университет" Diagnostics method of pump units of main oil line

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AU656840B2 (en) Arrangement for detecting metallic particles carried by a fluid
RU2159409C2 (en) Flowmeter of multiphase fluid medium and process of measurement of flow rate of multiphase fluid medium
US4841244A (en) Method and apparatus for on-sine monitoring of wear in machinery
US5041856A (en) In-line metallic debris particle detection probe and resonant evaluation system utilizing the same
US5852247A (en) Apparatus for sensing liquid flow and pressure in a conduit or open channel and associated
US3866469A (en) Rectangular flowmeter
US5007293A (en) Two-phase flow meter
EP1085301A3 (en) Vortex Flowmeter
KR20040015190A (en) System and method for monitoring the composition of a magnetically permeable material
US3392580A (en) Flow monitor
SU1004860A1 (en) Pickup of metal inclusuins in liquid flow
US3443432A (en) Flowmeter
US3847020A (en) Flow meter
JP3100926B2 (en) Eddy current sensor with turbulent grid
US5670724A (en) Apparatus for sensing liquid flow and pressure in a conduit and associated methods
US5708213A (en) Apparatus and associated method for sensing liquid flow and a liquid characteristic
US5708212A (en) Apparatus for sensing liquid flow rate and conditioning velocity profile and associated methods
US3433070A (en) Flowmeter apparatus for measuring flow rate and direction
RU207240U1 (en) Liquid meter
SU487362A2 (en) Metal particle detection sensor in the fluid flow
CN106768075B (en) A kind of thermal measurement system and method for pool device
RU2071595C1 (en) Vortex flowmeter
US3481196A (en) Sensor orientation in flowmeters
US3368402A (en) Variable area flowmeter
JP4805431B2 (en) Sand level detector for fluidized bed equipment