Способ определения степени аэрации смазочных масел в потоке

 

Изобретение относится к области анализа газов в жидкости и может быть использовано /Ц1Я контроля количества газов (степени аэрации),содержащихся в работающих смазочных маслах непосредственно в трубопроводах масляных систем двигателей внутреннего сгорания. Целью изобретения является измерение в нестационарном потоке, повышение точности и сокращение времени измерения, для чего измеряют оптическую плотность слоя масла фиксированной толщины при двух различных значениях давления с последующим расчетом степени аэрации по формуле Со iDj-D,/DJ/(HдP,) - D,/(1+ ЛР)- (0,9268+0,00366t), где D. и DJ - оптические плотности слоя масла при давлениях лР, и bP,j соответственно; t -.температура масла ,°С. 1 табл. i (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

„„SU„„1283630 А I (5ц 4 G 01 И 21/59

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ к двтоосном свидательствм

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (2i) 3956358/28-25 (22) 26.07.85 (46) 15.01.87. Бюл. К 2 (71) Калининградское высшее инженерное морское училище (72) В.И. Ганьши,i Г.И. Гурин и И.А. Филановский (53) 535.24(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1010543, кл. G 01 N 29/02, 02. 11.8 1.

Авторское свидетельство СССР

У 934356, кл. G 01 и 29/02, 24.06.80. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СТЕПЕНИ АЭРАЦИИ СМАЗОЧНЫХ МАСЕЛ В ПОТОКЕ (57) Изобретение относится к области анализа газов в жидкости и может быть использовано для контроля количества газов (степени аэрации),содержащихся в работающих смазочных маслах непосредственно в трубопроводах масляных систем двигателей внутреннего сгорания. Целью изобретения является измерение в нестационарном потоке, повышение точности и сокращение времени измерения, для чего измеряют оптическую плотность слоя масла фиксированной толщины при двух различных значениях давления с последующим расчетом степени аэрации по

Формуле Cî = |D2 0 Ю2/(1+Ы,)"

/(i+ dP ) э .1(0 9268+0 00366t) где D u D — оптические плотности

1 слоя масла при давлениях л Р, и кР2 ъ соответственно; t †.температура масла,оС 1 табл

1283б30

D, =Bn ь11-(25 (4) 1

D>=8n Ь 140

)l (2) 1} дд

D1 3

D д

7Т+ дР,7Х

55 L Ь(10 ) Изобретение относится к области анализа газов в жидкости и может быть использовано для контроля количества газов (степени аэрации), содержащихся в работающих смазочных 5 маслах непосредственно в трубопроводах масляных систем двигателей внутреннего сгорания. Целью изобретения является измерение газосодержания в нестационарном потоке, повышение точности и сокращение времени измерения.

Способ осуществляется следующим образом.

Измеряется давление,дР, и температура и при этих значениях параметров измеряется оптическая плотность слоя масла толщины L. Зависид мость D от аР и выражается фор1 1 мулой где B= oL P m (p — плотность масла;

- N

n = — — концентрация примесей изме-, н ш

1 ряемая по массе ш; о - приборный коэффициент).

Изменяется давление в системе до значения аР непосредственно после проведения первого измерения. При этом значении давления измеряется оптическая плотность D того же 35 слоя жидкости. Так как

По данным измерений определяют концентрацию газа, приведенную к нормальным условиям, по формуле

Увеличение оптической плотности с увеличением давления обусловлено. в основном двумя процессами.

Во-первых, так как в слое масла фиксированной толщины L имеются пузырьки газа, оптическая плотность D которых пренебрежимо мала по сравнению с оптической плотностью масла, эффективная толщина L слоя масла меньше Ь. Увеличение давления приводит эа счет сжимаемости газа, к увеличению эффективности толщины L масляного слоя.

Во-вторых, увеличение эффективной

I толщины L масляного слоя приводит к увеличению концентрации рассеивающих центров загрязнений, что приводит к увеличению оптической плотности.

Пусть V = V + V — объем, занимаемый определенной массой масловоэдушной смеси, где V — объем масла в смеси; V ь — объем воздуха в смеси при давлении P и температуре Т, 11 дд тогда V„= 1 Ч., L = Ь вЂ” 1 Р;, =1 .i=-1 П (Ч.) ш

Объемная концентрация растворимого газа при давлении Р, и температуре Т определяется формулой с = vw . ь о Ч + V Ч ь

ПЪ оЬ о где V, — объем воздуха в смеси при давлении Р„ и температуре Т.

Поэтому, объемная концентрация растворенного газа при давлении Р

= P, + аР и температуре Т определяется соответственно из формулы с т Ь

Если процесс сжатия изотермический и газ можно считать идеальным, что вполне приемлемо для решения поставленной задачи, то р 7 Р Ч Ь и из (4) и (5) имеем о 1

Эффективная толщина L масляного ! ,слоя определяется формулой где L - -толщина масляного слоя.

Показатель степени 1/Э учитывает равновероятность распределения газо3 1283630 4 вых пузырьков по трем координатным где С вЂ” объемная концентрация газов

l« «« а слоям. Тогда линейная концентрация при температуре t и давле«!3 «(з с воздуха равна L, а масла — 1-L нии Р,;

Оптическая плотность Э масловоздуш- Н вЂ” термический коэффициент объ. ной смеси толщиной L определяется емного расширения. выражением Пусть С, определяется при нормальных удловияхр т.е. Р, = 1 атм, D ** о,> L(1 — С .),. (8) . = 20 С,тогда (9) (? Х Х ьРркГ/см 1 2 3 4 5 где Рр„ - плотность масла.

Если определить новый приборный

ИЗ коэффициент Q = d P, то с учетом (6) оптическая плотность находится из формулы

1,79 1,97 2,08 2, 16 2,22

1,98 — 2,18 2,24

0 ьр

«« (1 Со ) (1+ р ) ««з в=ва (- 1(1-С.)(1+ р )+С. ар о

Зависимость оптической плотности

3 5

1 ю) (1-C,)(!+ Р )+ о

О

При C с 20-25Х в формуле (10) 40 можно оставить только первые два члена разложения,ее в ряд Тейлора по пе-.

С «I3 ременной (†) др

1+—

Ро

«(3

45 Вп

=3,25

Кз

Тогда

«!3 С Мз

D=an (1-() ), (! !)

1 + !

Р, Зависимость оптической плотности от температуры t, легко получить, если учесть, что С, зависит от температуры55

Формула изобретения

С (t) C 1+Н(-t )3 при H = 1/273

Ф 0,003666, (12) Способ определения степени аэрации смазочных масел в потоке, вклюИ где и — — объемная концентрация

Ч ,примесей в смеси; — приборный коэффициент.

С изменением давления п также меняется, поэтому удобнее ввести кон И центрацию примесей n - =— измеряемую ш по массе масла m. С. учетом соотношеV ния V - - получаем

1-С

N N И

m p v pPvI-с7

П р и=м е р. Измеряется оптическая

f5 плотность слоя работающего смазочного масла толщиной L = 0,5 мм в инфракрасном диапазоне излучения (=

940 мм). При этом опытным путем получают следующую зависимость оптической плдтности О, от давления ар при температуре масла t = 30 С (см. таблицу). от давления противоречит представлениям о несжимаемости масла и может быть объяснена только наличием в масле растворенного воздуха. Лля определения его количества вычисляем степень аэрации по формуле (3) для точек

D, = 1,79; ьР, = 1 кГ/см2 и D =2,09, йР = 3 кГ/см2 . Температура масла

= 30 С. Получаем С, = 0,174 (17,4X), Находим приборный коэффициент для точки D, = 1,79, ьР« = 1 кг/см :

1 (, . )

+ «

Затем вычисляем по формуле (13) теоретические значения оптической плотности D . Результаты приведены в таблице. Некоторое расхождение D

)р и D (порядка 1,5X) обусловлено применением приближенной формулы (13) вместо (10).

1283630 чающий измерение параметров слоя масла при двух различных значениях давления, по которым оценивают концентрацию газа, отличающийся тем, что, с целью измерения в нестационарном потоке, повышения точности и сокращения времени измерения, измеряют оптическую плотность слоя масла с температурой t а концентрацию газа

С, определяют по формуле где D „и D — оптические плотности слоя масла при давлениях dP, и а Р

1 соответственно.

Составитель Ю. Гринева

Редактор М. Келемеш Техред И.Попович

Корректор M- Демчик

Заказ 7431/41 Тираж 776 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4