Устройство для определения отклонений от известной плотности жидкости
Изобретение относится к области контроля физических параметров жидкостей, в частности к устройствам для определения отклонений от известной плотности жидкости. Цель изобретения - упрощение определения и повышение надежности. Датчик плотности, представляющий собой тело с положительной плавучестью, помещенный в контролируемую жидкость, несколько всплывает при увеличении плотности жидкости. Так как это приводит к уменьшению момента сечения плавания и потере начальной остойчивости, то датчик отклоняется от вертикали. Это достигается тем, что в верхней части датчика над центром тяжести выполнено симметричное углубление, момент инерции сечения которого меньше момента инерции сечения тела датчика. 3 ил.
СОЮЗ СОВЕТСНИХ социАлистичесних
РЕСПУЕЛИК
as>SU an (51) 5 С 01 Н 9/1О
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Н А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ по изоиРгтемиям и отнРытиям пРИ гкнт Оса (21) 4393436/27-25 (22) 10.02 88 (46) 07.03.90. Бюл. 9 (71) Ленинградский институт водного транспорта (72) Ю.Л.Шепельский и A.Ç.Ãoðoäåöêèé (53) 532.137(088.8) (56) Шепельский IO.Ë., Певзнер Л.А.
Плотность как показатель загрязненности работающего масла.- Двигателестроение 1984, 7.
Патент США t 3274820, кл. 73-61, 1968. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОТклОнениЙ От изВестнОЙ плОтнОсти
ЖИДКОСТИ (57) Изобретение относится к области
Изобретение относится к области контроля Физических параметров жид костей и может быть использовано в технике контроля работоспособности моторных масел, применяемых в двигателях внутреннего сгорания, и для экспресс-контроля пригодности масла к дальнейшему применению по параметру его загрязненности.
Цель изобретения - упрощение определения и повышение надежности устройства.
На Фиг.1 показан датчик, вертикальный разрез; на фиг.2 - схема, поясняющая расчет основного уравнения плавучести для случая расположения метацентра выше центра тяжести на
2 контроля Физических параметров жидкостей, в частности к устройствам для определения отклонений от известной плотности жидкости, Цель изобретения — упрощение определения и повышение его надежности, Датчик плотности, представляющий собой тело с положительной плавучестью, помещенный в контролируемую жидкость, несколько всплывает при увеличении плотности жидкости. Так как это приводит к уменьшению момента сечения плавания и потере начальной остойчивости, то датчик отклоняется от вертикали. Это достигается тем, что в верхней части датчика над центром тяжести выполнено симметричное углубление, момент инерции сечения которого меньше момента инерции сечения тела датчика. 3 ил. фиг.3 — то же, для случая расположения метацентра ниже центра тяжести.
Датчик представляет собой тело 1 вращения, разделенное кольцевым углублением 2 на верхнюю 3 и нижнюю части 4 и снабженное полостью 5.
Работа датчика осуществляется сле. дующим образом.
Масло иэ смазочной системы двигателя отбирается в небольшую открытую емкость, после чего в масло помещается датчик, Если загрязненность работавшего масла не достигла предельно допустимого уровня, то датчик, обладающий положительной плавучестью, находится в масле с центральной осью
1548707 в вертикальном положении, В случае, если загрязненность масла достигла или превзошла предельно допустимое значение, то благодаря его возросшей плотности датчик несКолько всплывает.
Эro приводит к тому, что резко уменьшается радиус окружности, описывающей площадь плавления (сечение, совпадающее с поверхностью масла). Соответственно уменьшается момент инерции площади плавания, что приводит к потере начальной остойчивости, и датчик принимает новое положение (значительно отклоняется от вертикали), которое 5 сигнализирует о непригодности масла к дальнейшей эксплуатации по причине его повышенной загрязненности. Визуальная индикация одного иэ двух возможных положений датчика не представ- „0 ляет никаких трудностей.
Работа датчика основана на законах изменения посадки и начальной остойчивости плавающего тела при изменении 25 плотности жидкости, в которое оно
Ъ погружено.
Условия, определяющие положение плавающего тела, описываются уравнением плавучести (закон Архимеда)
A= fe>n =mgp (1) где А - подъемная сила (сила поддержания или плавучести);
V - объем погруженной части тела ж- удельный вес жидкости, 35
m - масса тела. и уравнением остойчивости
1 о + (2) где h, — метацентрическая высота, z — координата центра величины; 40
z — координата центра тяжести тела г — метацентрический радиус
r = — ) п где I - момент инерции площади плавления, ограниченной ватерлинией
NdH
I = (для круга) .
Таким образом, при сохранении положительной плавучести для сохранения остойчивости плавающего тела необходимо, чтобы метацентр М находился выше центра тяжести плавающего тела, т.е. чтобы выполнялось условие
r D GC, как зто показано на Фиг.2.
При начальной плотности масла, равной, соответствующая ватерлиния располагается по а -а. По мере загрязнения масла и увеличения плотности до значения P)) датчик всплывает, и согласно основному уравнению плавучести ватерлиния располагается по 6 - 6 (Фиг.3). При этом площадь плавания ограничивается окружностью с диаметром d<. Так как 7„ изменяется незначительно, изменением координаты
С можно пренебречь, но соответствующее значение I, уменьшается пропорционально четвертой степени диаметра.
Новому значению r соответствует новое положение метацентра М,, а так как условие (2) остойчивости не выполняется, то поплавок принимает новое положение 8 -6 .
Формула изобретения
Устройство для определения отклонений от известной плотности жидкости, содержащее датчик — тело с положительной плавучестью, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью упрощения ойределения и повышения его надежности, в верхней части датчика над центром тяжести выполнено симметричное углубление, момент инерции сечения которого меньше момента инерции сечения тела датчика, 1548707
Составитель А,-Соснин
Техред М. Ходанич
Редактор В.Данко
Корректор М.Шароши
Заказ 138
Тираж 490
Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, R-35, Раушская наб., д. 415
Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина, 101
