Устройство для определения степени загрязненности вакуумпровода доильной установки

 

Использование: в сельском хозяйстве, в частности в животноводстве. Сущность изобретения: устройство состоит из корпуса 1 с откидывающейся крышкой с защелками. Внутри корпуса 1 расположен калориметрический датчик, состоящий из нагревательного элемента 11 в виде жала, двух подпружиненных датчиков 16 температуры, блока 10 питания и двух милливольтметров. Устройство устанавливается на вакуумпроводе посредством закрепления его трубы между корпусом 1 и крышкой, при этом подпружиненные датчики 16 температуры и нагревательный элемент 11 входят в контакт с поверхностью трубы вакуумпровода. Скорость движения воздуха в трубе известна. После наступления установившегося режима замеряют перепад температуры между двумя точками, расположенными вдоль трубы. Степень засоренности вакуумпровода определяют , пользуясь таблицей тарировочных зависимостей. 5 ил. ел С

COKH СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 А 01 J 5/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОП И САН И Е. ИЗОБРЕТЕН Ия

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4851602/15 (22) 03.05.90 (46) 23.07.92. Бюл. И. 27 (71) Оренбургский сельскохозяйственный институт . (72) С,А,Соловьев, Ю.А.Ушаков и Ю.И.Коровин (56) Агейкин Д.И„Костина E.Н. и Кузнецова

H.Н, Датчики контроля и регулирования, Справочные материалы. — Машиностроение, 1965, с. 790-791, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ

СТЕПЕНИ ЗАГРЯЗНЕННОСТИ ВАКУУМПРОВОДА ДОИЛЬНОЙ УСТАНОВКИ (57) Использование: в сельском хозяйстве, в частности в животноводстве; Сущность изобретения: устройство состоит из корпуса 1 с откидывающейся крышкой с защелками.

„„53J 1748754 А1

Внутри корпуса 1 расположен калориметрический датчик, состоящий из нагревательного элемента 11 в виде жала, двух подпружиненных датчиков 16 температуры, блока 10 питания и двух милливольтметров.

Устройство устанавливается на вакуумпроводе посредством закрепления его трубы между корпусом 1 и крышкой, при этом подпружиненные датчики 16 температуры и нагревательный элемент 11 входят в контакт с поверхностью трубы вакуумпровода. Скоро- сть движения воздуха в,трубе известна. После наступления установившегося режима замеряют перепад температуры между двумя точками, расположенными вдоль трубы.

Степень засоренности вакуумпровода определяют, пользуясь таблицей тарировочных зависимостей. 5 ил.

1748754

Изобретение относится к сельскому хозяйству; в частности к устройствам по контролю за техническим состоянием вакуумной лини доильной установки при машинном доении, Цель изобретения — расширение эксплуатационных возможностей устройства, На фиг,1 изображено устройство, общий вид; на фиг,2 — то же, вид сбоку; на фиг,З вЂ” то же, вид сверху; на фиг,4 — расчетная схема (а) и график зависимости распределения температуры вдоль вакуумпровода от степени его загрязненности (б); на фиг.5 — электрическая схема; на фиг.6 — тариро,вочный график.

Устройство состоит из корпуса 1 с откидывающейся крышкой 2 и защелками 3, ручки 4 для переноса, оси 5 вращения, двух измерительных устройств 6, выключателя 7, регулятора 8, винтов 9 крепления панелей к раме устройства, блока 10 питания, нагревательного элемента 11 с контактной площадкой 12, прикрепленной креплениями 13 к раме 14, перегородки 15, контаКтных датчиков 16 температуры, подвижного шарнира 17, центрирующего прижима 18, стойки датчика 19, направляющих 20, пружины 21.

Электрическая схема устройства (фиг.5) сосд.оит из контактного нагревателя R<, тепловой поток от которого передается через стенку вакуумпровода Т и поглощается воздухом и отложениями, блока 10 питания постоянного тока (БП), датчиков VT11, VTz температуры (один из вариантов применение транзистора МП 39), регистрирующих температуру переноса, которые выполнены подпружиненными, контактируют с наружной стенкой воздуховода и включены в измерительную диагональ мостов VT> в R< — R3, \IТ2 в R4 — Rg. Измерительный мост поддерживается в состоянии баланса с помощью корректирующего устройства.

Мостовая цепь постоянного тока соединена с блоком 10 питания постоянного тока.

Температуру отсчитывают по шкале измерительных приборов ИПт, ИПъ включенных в измерительную диагональ моста, С помощью переменных резисторов из.мерительные приборы ИП1 и ИП2 устанавливают на нуль.

Устройство тарируется на лабораторной установке, которая состоит из вакуумного насоса, разборного вакуумпровода с исследуемым участком, устройствами для контроля и регулировки вакуума. Исследуемый участок вакуумпровода имеет определенный вид загрязнения и толщину слоя отложения.

На внутреннюю поверхность трубы наносят слой алебастра (аналог молочно о камня по теплопроводности) толщиной 1 мм и 2, 3. 4 мм и просушивают в течение 15 ч.

При работающей установке измеряют динамику изменения температуры стенки воздуховода по времени.

По полученным данным строят тарировочный график(фиг,6). По оси абсцисс откладывают время Тс, по оси ординат — разность показаний измерительных приборов ИП и

ИП2.

На тарировочном графике So — нулевая засоренность, S1 — 1 мм, $2 — 2 мм, S3 — 3 мм.

Устройство работает следующим образом.

Устройство устанавливается на вакуумпровод посредством закрепления его трубы между корпусом 1 и крышкой 2, при этом подпружиненные термосопротивления и нагревательный элемент 11 входят в контакт с поверхностью трубы. Блок питания подключается в потребительскую сеть.

Если в какой-либо точке подводить тепло величиной 0О, то для кольцевого элемента длиной dx, расположенного на расстоянии х от точки подвода тепла, можно составить следующее уравнение теплового баланса: а -а = а»+ о.т., (1)

1 11 где Q — подводимое к элементу тепло;

Q — выводимое из элемента тепло в т1 направлении оси трубопровода;

dQnxn — тепло, отводимое элементом через отложения внутрь трубопровода; с10тр — тепло, отводимое элементом в окружающую среду.

Известен закон Фурье

Q 0 = d Отр + d Оотл» трх

1 11 х F» . dx,(2)

d t

dx где ilòð — коэффициент теплопроводности материала трубы;

t — температура стенки трубопровода;

F» — площадь кольцевого сечения трубопровода, Если температура стенки трубопровода и молочного камня равны по величине, то б0.р- а,р т Отр бх; бОотл =

-саотл t 0отл дх. (3) где атр,аотл — коэффициенты теплоотдачи трубой и материалом из отложений (соответственно могут быть определены зависимостью Грифитса и Девиса), Отр, 0отл периметр внешнего кольца трубопровода и внутреннего кольца отложений.

Приравняв уравнения (2) и (3) и проведя сокращение, будем иметь

1748754

d t/dx = атр UTp + .+ QQ7fl Оотл)У(атр гтр)= т т (4) где

m = атр Отр +аотл Uo» а,р F )

2 2 тр тр)1 т.е. d t/.dx = m t, В момент замера (Отр "const Оотл "

=const, атр и ао» можно принять не зависящими от x) общий интеграл линейного дифференциального уравнения второго порядка имеет вид (а = const)

t =- С1 Е х + С2 Е-пчх, (5)

Начальные условия х = О, t = to u to = с1+

+ С2 х - оо, с1е + с2е и. с1-0, т.е. c> = О. с2 = to, à t = to е- ". (6)

Во время эксплуатации трубопроводе величины а р, UTp, Артл, Атр,FTp остаются неизменными. Меняется только величина периметра отложений Uo» (диаметр отложенийбо). Поэтому температура стенки трубопровода на конкретном удалении .от точки подвода тепла дотл = f(t). )(7)

Например, для стального трубопровода (4p =50 Bm/м С атр 72 Bm/ì2 С; бтр

= 0,03 м; ао,л = 3 Bmlì С) эта зависимость принимает вид ботл - (In(to/t)") -1 (8) Формула изобретения

Устройство для определения степени загрязненности вакуумпровода доильной установки, содержащее корпус с рамой и крышкой, блок питания, нагреватель и сое-.

10 диненные по схеме измерительного моста датчик температуры и измерительный прибор, о т л и ч а ю щ е е с я тем; что, с целью расширения эксплуатационных возможностей, оно снабжено вторым датчиком темпе15 ратуры и вторым измерительным прибором, а крышка корпуса снабжена центрирующим вакуумпровод прижимом и фиксирующими элементами, при этом нагреватель и датчики температуры размещены в закрепленных

20 на раме направляющих стойках, подпружи . нены относительно корпуса и установлены последовательно относительно нагревателя по направлению распространения вакуума, а второй датчик температуры и второй изме25 рительный прибор включены по схеме измерительного моста.

1748754 ео

1748754 л,С

Составитель С. Заруцкий

Техред М.Моргентал Корректор А,Токарская

Редактор Н.Тупица

Заказ 2540 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул;Гагарина, 101