Устройство анализа загрязненности моторного масла двигателя внутреннего сгорания дисперсными частицами

Изобретение относится к технике измерений, может использоваться в автомобильной, сельскохозяйственной, авиационной, нефтеперерабатывающей и других отраслях промышленности, где необходимо проводить оперативный анализ качества моторного масла. Устройство анализа загрязненности моторного масла двигателя внутреннего сгорания дисперсными частицами включает лазер в качестве источника зондирующего излучения, светоделитель (полупрозрачное зеркало), объектив, фотоприемник, аналого-цифровой преобразователь, электронно-вычислительную машину, ультразвуковой генератор и излучатель ультразвуковых колебаний. Также устройство содержит канал контроля металлических частиц, располагающийся внизу масляного поддона картера двигателя, и канал контроля угарных частиц, располагающийся па высоте минимального уровня масла в картере. При этом каждый из каналов содержит фотоприемник, усилитель, аналого-цифровой преобразователь и излучатель ультразвуковых колебаний. Также устройство содержит цифроаналоговый преобразователь и коммутатор для возможности последовательного переключения излучателей ультразвуковых колебаний в каналах контроля. При этом все ультразвуковые излучатели управляются через цифроаналоговый преобразователь электронно-вычислительной машиной, в соответствии с математической моделью колебаний поверхности частицы от воздействия облучений и с параметрами температуры, получаемой при помощи датчика температуры, усилителя и аналого-цифрового преобразователя. Техническим результатом является повышение точности измерения угарных и металлических частиц, повышение информативности данных для оценки концентрации взвешенных металлических и угарных дисперсных частиц, находящихся в масле, в частности дает возможность контролировать качество работы двигателя, оставшийся ресурс работы масла до его замены. 1 ил.

 

Изобретение относится к измерительной технике и к устройствам анализа фактического состояния моторного масла, находящегося в картере двигателя, и может быть использовано для оперативного контроля концентрации механических примесей в моторном масле, например продуктов износа машин и механизмов в смазочном масле, а также для определения концентрации в нем нерастворимых продуктов горения. Техническим результатом изобретения является определение содержания механических примесей (взвешенных металлических и угарных дисперсных частиц) моторного масла для двигателей внутреннего сгорания.

Изобретение относится к технике измерений и может использоваться в автомобильной, сельскохозяйственной, авиационной, нефтеперерабатывающей и других отраслях промышленности, где необходимо проводить оперативный анализ качества моторного масла.

Известен способ оценки загрязненности механическими примесями моторного масла двигателя внутреннего сгорания (Пат. RU 2301414, G01N 11/10 от 20.06.2007), по которому путем измерения времени перемещения чувствительного элемента в измерительной емкости с пробой масла, взятой из картера двигателя и сравнением ее с составленной заранее функциональной зависимостью для данного сорта масла, пробу масла из картера двигателя делят на две части, одну из которых доводят до оптимальной температуры термически и измеряют время перемещения чувствительного элемента, а другую обрабатывают ультразвуком до достижения ею оптимальной температуры, измеряют время перемещения чувствительного элемента, причем замер времени перемещения чувствительного элемента в измерительной емкости производят для обеих частей проб масла раздельно в верхней и нижней половинах измерительной емкости, сравнивают разность времен перемещения чувствительного элемента, произведенную отдельно в верхней и нижней половинах измерительной емкости, с пробами масла, прогретыми ультразвуком и термически, с заранее составленной функциональной зависимостью для подобных условий, и производят оценку загрязненности масла механическими примесями.

Недостаток данного способа состоит в том, что он не позволяет проводить оперативный анализ качества масла, а лишь в лабораторных. условиях.

Известен способ анализа взвешенных частиц (А.с. SU 507807, G01N 15/02, от 25.03.1976), заключающийся в том, что исследуемые частицы облучают монохроматическим излучением, рассеянное излучение смешивают с опорным и подают на фотоприемник и проводят его амплитудно-частотный анализ.

Недостаток данного способа состоит в том, что он не позволяет проводить оперативный анализ взвешенных металлических и угарных дисперсных частиц, находящихся в моторном масле двигателя внутреннего сгорания.

Известен фотоэлектрический способ измерения размеров и концентрации взвешенных частиц (А.с. SU 15203997, G01N 15/02, от 07.11.1989), заключающийся в том, что в потоке частиц, освещенном неподвижным пучком света, возбуждают акустическое колебание в направлении, перпендикулярном направлению потока и оси пучка, и регистрируют "пачки" импульсов рассеянного частицами света, возникающие при пересечении пучка света колеблющимися частицами, по амплитудам которых судят о размерах частиц, а по средней частоте повторений "пачек" - о концентрации частиц.

Недостаток данного способа состоит в том, что он не позволяет проводить оперативный анализ взвешенных металлических и угарных дисперсных частиц, находящихся в моторном масле двигателя внутреннего сгорания.

Наиболее близким по технической сути к предлагаемому устройству является способ определения параметров дисперсных частиц (Пат. RU 2346261, G01N 15/02 от 10.02.2009), включающий зондирование исследуемой дисперсной среды пучком маломощного лазерного излучения и одновременного воздействия импульсов ультразвуковых колебаний, регистрацию рассеянного и отраженного дисперсными частицами излучения, по динамической составляющей рассеянного и отраженного под малыми углами относительно направления распространения дисперсными частицами излучения, определяют их собственные частоты механических колебаний и находят размер частиц.

Недостаток данного способа состоит в том, что он не позволяет проводить оперативный анализ взвешенных металлических и угарных дисперсных частиц, находящихся в моторном масле двигателя внутреннего сгорания.

Задачей заявленного устройства является разработка технологии повышения точности оценки фактического состояния моторного масла с определением концентрации продуктов износа и эксплуатационного изменения масла.

Поставленная задача решается тем, что устройство анализа загрязненности моторного масла двигателя внутреннего сгорания дисперсными частицами, включает лазер в качестве источника зондирующего излучения, светоделитель (полупрозрачное зеркало), объектив, фотоприемник, аналого-цифровой преобразователь, электронно-вычислительную машину, ультразвуковой генератор и излучатель ультразвуковых колебаний, для повышения точности измерения угарных и металлических частиц, находящихся в масле в него дополнительно введены канал контроля металлических частиц, располагающийся внизу масляного поддона картера двигателя и канал контроля угарных частиц, располагающийся на высоте минимального уровня масла в картере, каждый из которых содержит фотоприемник, усилитель, аналого-цифровой преобразователь и излучатель ультразвуковых колебаний, так же содержит цифроаналоговый преобразователь и коммутатор для возможности последовательного переключения излучателей ультразвуковых колебаний в каналах контроля, при этом все ультразвуковые излучатели управляются через цифроаналоговый преобразователь электронно-вычислительной машиной в соответствии с математической моделью колебаний поверхности частицы от воздействия облучений и с параметрами температуры, получаемой при помощи датчика температуры, усилителя и аналого-цифрового преобразователя.

Технический результат от использования данного устройства связан с разработкой электронной системы для оценки состояния моторного масла двигателей внутреннего сгорания, что позволяет контролировать качество работы двигателя, оставшийся ресурс работы масла до его замены.

Многолетний опыт, накопленный в разных странах, дает основание утверждать, что диагностика машин по анализу работающего масла - это надежный способ выявления неисправностей. При разборке и ремонте машин прогнозируемые дефекты подтверждаются в 95% случаев. Изложенные предпосылки обосновываются тем, что масло является наиболее эффективным, гибким, изменяемым и контролируемым элементом и накопителем информационных признаков состояния машины.

Для достижения максимального эффекта необходима правильная система сбора информации и ее точная интерпретация. Систематический оперативный контроль качества масла и статистическая обработка результатов этого контроля позволяют определять, на каких стадиях возникают дефекты в машине, устанавливать и устранять причины их образования.

Опыт показывает, что при условии контроля параметров масла и систем в эксплуатации можно обеспечивать надежную работу машины в пределах установленного ресурса.

Как известно, в масле, находящемся в масляной системе двигателей, происходят непрерывные количественные и качественные изменения. Количественные изменения происходят за счет угара его в цилиндропоршневой группе (ЦПГ) двигателя. Качественные изменения, известные под общим названием «старение масла», складываются из целого ряда физических и химических процессов, протекающих в масляной системе. Показатели, характеризующие отрицательные свойства (такие, как содержание нерастворимых примесей размером 1…6 мкм), по мере старения масла увеличиваются.

Механические примеси накапливаются в моторном масле в результате попадания пыли с засасываемым воздухом или через неплотности картерного пространства, а также вследствие образований нерастворимых продуктов окисления и износа деталей ЦПГ.

Загрязнение абразивными частицами (пылью) зависит от концентрации в масле кремния - основного элемента абразивных частиц. Как известно, абразивные частицы, попадая в двигатель, приводят к износу металлических частей двигателя. Известно, что с увеличением содержания в масле кремния, попадающего в масло с пылью, увеличивается концентрация железа (металлических частиц износа). Рассматривая износ различными частицами (металлическими и абразивными) нужно заметить, что наиболее сильный износ провоцируют отдельные частицы размером от 8 до 60 мкм, а самыми разрушительные из них являются частицы размером 18-30 мкм. Частицы разных размеров оказывают различное влияние на износ, также на износ существенно влияет концентрация частиц (Общество с ограниченной ответственностью «Химмотолог» [Электронный ресурс] / коллектив авторов ООО «Химмотолог» // Методы диагностики машин по анализу работающего масла (В помощь владельцу маслотестера) - Режим доступа: http://himmotolog.ru/?page_id=629, свободный. - Загл. с экрана. - Яз. рус.).

Исходя из вышеизложенного, следует, что попадание пыли внутрь двигателя и далее в масло приводит к изнашиванию узлов трения. Также со временем моторное масло просто стареет, поэтому регулярный анализ его качества во время работы позволит своевременно выявить неполадки, оценить ресурс масла, а также определить время его замены.

По стандарту ГОСТ 10541-78 содержание механических примесей в чистых моторных маслах должно быть не выше 0,015%. Предельным показателем содержания механических примесей в работающих маслах являются значения от 1 до 3% в зависимости от типа двигателя.

Чем больше срок эксплуатации масла, тем больше в нем механических примесей, в том числе взвешенных частиц металлической (продукты износа деталей ЦПГ) и угарной природы (нерастворимые продукты окисления). При этом частицы угарной природы распределены в слое масла равномерно, а частицы металлической природы как частицы с большей плотностью распределены в основном в нижних слоях масла в картере при выключенном двигателе.

Предлагаемое устройство позволяет проводить оценку того, что является ли загрязнение масла результатом износа деталей двигателя с образованием в масле металлических частиц или же оно носит характер старения масла с образованием в нем угарных частиц.

Принцип предлагаемого технического решения поясняется с помощью структурной схемы устройства для определения параметров дисперсных частиц, находящихся в масле картера двигателя, представленного на фиг.1.

Устройство содержит кювету с чистым маслом 1, картер двигателя, для которого определены максимальный 4 и минимальный 5 уровни масла, измерительный канал анализа угарных частиц, расположенный на высоте минимального уровня масла 5 в картере, измерительный канал анализа металлический частиц, расположенный внизу масляного поддона картера двигателя 3, лазер 13 в качестве источника зондирующего излучения; смотровые окна 6, светоделители (полупрозрачные зеркала) 12, световую ловушку 11, объективы 14, фотоприемники 15, 17, 18, датчик температуры 9, ультразвуковой излучатель канала анализа угарных частиц 7, ультразвуковой излучатель канала анализа металлических частиц 8, ультразвуковой излучатель эталонного канала 10, усилители 19, 20, 21, 23, аналого-цифровые преобразователи 24, 25, 26, 28, цифроаналоговый преобразователь 27, генератор ультразвуковых колебаний 22, коммутатор 16, электронно-вычислительную машину 29. Оптическая часть устройства помещена в корпус 30, защищенный от посторонней засветки и от попадания пыли и влаги.

Устройство работает следующим образом. Исследуемая дисперсная система 2 контактирует с зондирующим излучением с длинной волны λ, которое генерируется лазером 13 и с ультразвуковыми колебаниями, формируемыми излучателями ультразвуковых колебаний 7, 8, 10 соответственно в каналах анализа: угарных частиц, металлических частиц и в эталонном канале. Через светоделители 12 зондирующее излучение через смотровые окна 6 подводится к дисперсионной среде (сплошной фазе) 2. При прохождении этой волны через исследуемую дисперсную систему происходит рассеяние, отражение и поглощение излучения. Рассеянное и отраженное (под малыми углами относительно направления распространения) от дисперсных частиц 2 излучение проходит через смотровые окна 6 и попадает на светоделители 12, которые направляют его на объективы 14. Объективы 14 проецируют излучение непосредственно на фотоприемники 15, 17, 18 соответственно каналов угарных частиц, металлических частиц и эталонного. Далее аналоговый сигнал с фотоприемников усиливается в усилителях 19, 20, 23 и преобразуется к цифровому виду при помощи аналого-цифровых преобразователей 24, 25, 28 и поступает для дальнейшей обработки и регистрации на ЭВМ 29. Для учета изменения температуры масла в картере двигателя внутреннего сгорания введен датчик температуры 9, информация с которого через усилитель 21 и аналого-цифровой преобразователь 26 так же поступает в ЭВМ 29. ЭВМ координирует работу всех узлов системы, а именно: управляет процессом оцифровки сигнала с фотоприемников и датчика температуры, посредством аналого-цифровых преобразователей 24, 25, 26, 28; управляет работой ультразвукового генератора 22 через аналого-цифровой преобразователь 26 и коммутатор 16; обрабатывает и регистрирует результаты измерений. На ЭВМ, используя математическую модель оптимального взаимодействия ультразвуковых колебаний с дисперсными частицами, рассчитываются параметры воздействующих импульсов таким образом, чтобы колебания поверхности дисперсной частицы происходили по гармоническому закону с собственной частотой fn. При этом учитывают температуру дисперсной системы и характерное время затухания колебаний дисперсных частиц за счет вязких сил.

Устройство функционирует в момент опроса датчиков и систем перед запуском двигателя при этом, во-первых, в зависимости от температуры масла выбирается частота ультразвуковых излучателей, во-вторых, попеременно проводится опрос двух каналов анализа: эталонный - металлические частицы и эталонный - угарные частицы, для выявления процентного содержания угарных и металлических частиц, в третьих, по амплитудам импульсов, возникающих в каналах анализа судят о размерах частиц, в четвертых, проводится контроль соотношений между усредненными сигналами эталонного канала и канала анализа металлических частиц и сигналами эталонного канала и канала анализа угарных частиц для определения интегрального показателя загрязненности моторного масла и сравнения их с существующими стандартами.

Таким образом, рассмотренное устройство, в отличие от известных, позволяет существенно повысить информативность данных для оценки концентрации взвешенных металлических и угарных дисперсных частиц, находящихся в масле, и в частности дает возможность контролировать качество работы двигателя, оставшийся ресурс работы масла до его замены.

Устройство анализа загрязненности моторного масла двигателя внутреннего сгорания дисперсными частицами, включающее лазер в качестве источника зондирующего излучения, светоделитель (полупрозрачное зеркало), объектив, фотоприемник, аналого-цифровой преобразователь, электронно-вычислительную машину, ультразвуковой генератор и излучатель ультразвуковых колебаний, отличающееся тем, что для повышения точности измерения угарных и металлических частиц, находящихся в масле, в него дополнительно введены канал контроля металлических частиц, располагающийся внизу масляного поддона картера двигателя, и канал контроля угарных частиц, располагающийся на высоте минимального уровня масла в картере, каждый из которых содержит фотоприемник, усилитель, аналого-цифровой преобразователь и излучатель ультразвуковых колебаний, также содержит цифроаналоговый преобразователь и коммутатор для возможности последовательного переключения излучателей ультразвуковых колебаний в каналах контроля, при этом все ультразвуковые излучатели управляются через цифроаналоговый преобразователь электронно-вычислительной машиной в соответствии с математической моделью колебаний поверхности частицы от воздействия облучений и с параметрами температуры, получаемой при помощи датчика температуры, усилителя и аналого-цифрового преобразователя.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к измерительной технике, а точнее к оптическим методам регистрации агрегации частиц при проведении иммунохимических реакций, например, с применением частиц микронного размера с иммобилизованными на них реагентами.

Изобретение относится к области ядерной энергетики и может быть использовано при изготовлении тепловыделяющих элементов для ядерных реакторов. Согласно способу производят сканирование изображения сферических частиц круговым оптическим пятном и определяют площадь их проекций.

Группа изобретений относится к системе и к способу охарактеризовывания частиц в потоке продуктов помола зерна в установке для его помола, где охарактеризовывание включает в себя охарактеризовывание частиц зерна по размеру.

Способ включает преобразование импульсного напряжения в световой поток, зондирование области исследуемой среды световым пучком. Используют измерительный канал, содержащий исследуемую среду, зондируемую световым пучком, и дополнительный канал, который заполнен очищенной от пыли газовой смесью.

Предлагаемое техническое решение относится к измерительной технике. Техническим результатом является повышение точности измерения.

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, в частности к оптическим устройствам контроля параметров дисперсных сред, и может найти применение при контроле запыленности газов и загрязнения жидкостей.

Изобретение относится к измерительной технике, а более конкретно - к фотоэлектрическим устройствам, предназначенным для исследования дисперсных систем. Устройство предназначено для калибровки оптической аппаратуры, измеряющей средний диаметр дисперсных частиц, и содержит кювету с прозрачной жидкостью, измерительный канал, состоящий из микроскопа и фоторегистратора, и осветительный канал, содержащий два источника света с различными длинами волн.

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, в частности к оптическим методам контроля параметров дисперсных сред, и может найти применение при контроле запыленности газов и загрязнения жидкостей.

Изобретение относится к технике измерений, может использоваться в электронной промышленности, медицине, биологии, экологии, химической промышленности, порошковой металлургии и других областях науки и техники, связанных с анализом взвешенных частиц.

Заявляемый способ может найти применение при создании и производстве наноструктурированных пленок из пленкообразующих золей для газочувствительных сенсоров. Способ заключается в том, что изготавливают эталонные образцы с заданной начальной концентрацией наночастиц.

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, а именно к оптико-электронным способам контроля и регулирования параметров дисперсных сред. По зарегистрированному импульсному световому изображению рассеченной плоской с малой толщиной части факела распыла определяют параметры распыла капель в данной части факела с помощью системы единиц дисперсности на основе формулы объема шара (сферы) капли, для чего в указанном изображении производят сортировку и подсчет количества капель стандартных классов диапазонов микроскопических размеров в их смежной последовательности. Для реализации способа разработана двухлазерная установка с цифровыми устройствами обработки сигналов изображений и ЭВМ. Изобретение позволяет расширить функциональные возможности способа и установки за счет измерения скоростей диспергированных капель и получения результатов оценки параметров факела распыла посредством анализа величин приведенных интегральных объемов капель на единицу площади с сортировкой по последовательности смежных диапазонов размеров капель. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 4 ил., 1 табл.

Изобретение относится к способам автоматического контроля крупности частиц в потоке пульпы в процессе измельчения материала и может быть использовано в области обогащения руд полезных ископаемых, а также в горно-металлургической, строительной и других областях промышленности. Способ автоматического контроля крупности частиц в потоке пульпы включает периодическое ощупывание частиц материала микрометрическим щупом с преобразованием величины частиц, зафиксированных механизмом ощупывания, в электрический сигнал, пропорциональный их абсолютному размеру. Для чего отбирают пробу пульпы, фильтруют, направляют в кондиционирующую емкость. Затем измеряют плотность пробы в кондиционирующей емкости. При этом разбавляют пробу пульпы водой до состояния, обеспечивающего получение монослоя частичек материала при фиксировании их микрометрическим щупом. Затем производят прокачку разбавленной пробы в режиме циркуляции по контуру, включающему кондиционирующую емкость и камеру измерения. После чего осуществляют измерение крупности частичек материала в циркулирующем потоке, проходящем через камеру измерения, в течение периода времени, длительность которого задается по результатам предварительной калибровки, и производят вычисление содержания контролируемого класса по результатам измерения содержаний промежуточных классов крупности. Техническим результатом является повышение надежности и точности измерений гранулометрического состава материала в потоке пульпы. 4 ил.

Изобретение относится к области измерения характеристик аэрозольных частиц оптическими методами. Способ заключается в измерении ослабления оптического излучения в видимой и ближней инфракрасной областях спектра. Максимальный размер и концентрацию аэрозольных частиц определяют по формулам , , где Dmax - максимальный диаметр частиц, мкм; Cm - массовая концентрация частиц, кг/м3; ρ - плотность материала частиц, кг/м3; l - оптическая длина пути, м; λ∗, - координаты точки выхода на асимптоту функции , мкм; τ(λ) - измеренная спектральная оптическая плотность; α*(λ) - зависимость от длины волны значения параметра дифракции α=νπD/λ, соответствующего абсциссе точки начала отклонения функции Q(α) от функции Qp(α); Q(α) - фактор эффективности ослабления, рассчитанный по точным формулам теории Ми для заданных зависимостей показателя преломления n(λ) и показателя поглощения æ(λ) материала аэрозольных частиц; - фактор эффективности ослабления для релеевского рассеяния. Техническим результатом является повышение точности определения характеристик субмикронных частиц. 4 ил.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и может быть использовано для определения параметров мелкодисперсной водогазовой смеси перед закачкой в пласт. Техническим результатом является обеспечение проведения измерения дисперсности водогазовой смеси как для прозрачной, так и для непрозрачной дисперсионной среды. Способ включает получение водогазовой смеси под повышенным давлением, отбор пробы водогазовой смеси и перевод ее в измерительную емкость при том же давлении. Перед проведением измерения определяется объем измерительной емкости, а в процессе измерения непрерывно регистрируется изменение давления свободного газа внутри измерительной емкости и объем свободного газа, соответствующее ему приращение объема свободного газа, определятся общее количество газа, содержащегося в отобранной пробе, затем определяется зависимость ΔР от объема свободного газа в емкости, которая затем пересчитывается в зависимость изменения давления (ΔР) от относительной доли текущего значения массы свободного газа miг/mг, где mг - общее количество газа mг, содержащегося в отобранной пробе, miг - текущее значение массы свободного газа, далее определятся радиус газовых пузырьков, содержащихся в доле текущего значения массы свободного газа по формуле: r i = 2 σ Δ P i ,  где σ - межфазное натяжение, и вычисляется функция распределения радиуса пузырьков. 3 з.п. ф-лы, 1 пр., 1 табл.

Изобретение относится к океанологическим исследованиям. Устройство включает в себя средство для генерации параллельного потока импульсов оптического излучения, средство для формирования оптическим путем реперного объема прямоугольного сечения, средство для перемещения реперного объема, средство для приема и преобразования оптического излучения в электрические сигналы и средство для регистрации изменения амплитуды электрических импульсов, снабженное средством для определения разности между сигналом в отсутствие импульсов и сигналом, полученным во время действия импульсов, и средством, формирующим временной интервал на время регистрации частиц. При этом отношение размеров сторон прямоугольного сечения реперного объема равно отношению максимальной и минимальной границ размерного диапазона регистрируемых частиц. В устройство введен гидроакустический канал оценки, состоящий из многолучевого эхолота, антенны накачки параметрического профилографа, низкочастотной приемной антенны параметрического профилографа, генератора зондирующих импульсов, приемника эхосигналов, блока обработки акустических сигналов, пульта управления и индикации с интерфейсным блоком и сетевым концентратором, двух гидролокаторов бокового обзора, антенны которых установлены соответственно по правому и левому бортам. Технический результат - расширение функционалных возможностей. 1 ил.

Изобретение может быть использовано для определения замеров параметров отработавших газов (ОГ) ДВС. Способ заключается в отборе газов в пробоотборник и последующем анализе материала пробы. Пробоотборник изолируют от окружающей среды и размещают в нем порцию дистиллированной воды, при этом формируют суспензию твердых частиц ОГ, для чего их выпускают в названную порцию воды. Формирование суспензии начинают после удаления из выхлопной трубы посторонних частиц пыли и сажи, осевших туда за время простоя ДВС. В процессе отбора пробы суспензию перемешивают и стерильным шприцем отбирают объем жидкости около 40 мл, который исследуют на лазерном анализаторе частиц для определения распределения в нем частиц по размерам и по форме. Проводят также вещественный анализ взвесей на световом микроскопе и электронном микроскопе с энергодисперсионным спектрометром для определения вещественного состава твердых частиц и распределения этих частиц по размерам и по форме. Технический результат заключается в выявлении содержания нанодисперсных и микродисперсных твердых частиц в ОГ. 3 ил.

Изобретение относится к области оптической диагностики физических сред и может быть использовано в приборах, предназначенных для измерения распределения концентрации и размеров микро- и наночастиц в жидкостях и газах. Способ включает измерение флуктуации мощности излучения, рассеянного на исследуемых частицах под относительно большими углами, измерение распределения интенсивности рассеянного излучения под малыми углами рассеяния и математическую обработку полученных данных путем решения интегрального уравнения обратной задачи рассеяния. Устройство содержит зондирующий лазер, рабочую кювету с исследуемой средой, помещенные в плоскости рассеяния лазерного луча одноэлементные фотоприемники, расположенные к нему под относительно большими углами для регистрации флуктуации мощности рассеянного на частицах излучения, матричный фотоприемник для регистрации малоугловой диаграммы рассеянного излучения и объектив, собирающий прошедший через рабочую кювету световой пучок, причем указанный матричный фотоприемник расположен в фокальной плоскости указанного объектива. Изобретение обеспечивает повышение точности измерений. 2 н.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к способам автоматического контроля крупности дробленой руды в потоке и может быть использовано в области обогащения руд полезных ископаемых, в горно-металлургической, строительной и других областях промышленности. Способ автоматического контроля крупности дробленой руды в потоке включает определение гранулометрического состава в потоке материала на основе показаний датчика, выходной сигнал которого подают на анализатор спектра и затем преобразуют в сигнал, пропорциональный содержанию отдельных фракций крупности материала. В качестве датчика применяют уровнемер 3. Лучом уровнемера 3 осуществляют сканирование поверхностного слоя потока материала 6, определяют линию, огибающую поверхностный слой материала, вычисляют скользящее среднее значение сигнала уровнемера, вычисляют абсолютные значения площадей фигур, образованных пересечением линии, огибающей поверхностный слой материала, с линией скользящего среднего значения сигнала уровнемера. Вычисляют статистическое распределение относительных частот наблюдения равных по величине вычисленных абсолютных значений площадей фигур на интервале измерения и по полученной заранее градуировочной зависимости крупности отдельных фракций от величины абсолютных значений площадей фигур, образованных пересечением линии, огибающей поверхностный слой материала, с линией скользящего среднего значения сигнала уровнемера, вычисляют распределение фракций крупности дробленой руды в потоке, также измеряют скорость движения потока материала и абсолютные значения площадей фигур, образованных пересечением линии, огибающей поверхностный слой материала, с линией скользящего среднего значения сигнала уровнемера, умножают на коэффициент, равный отношению измеренной скорости к скорости, соответствовавшей условиям градуировки. Технический результат - повышение надежности и точности контроля крупности дробленой руды в потоке за счет устранения влияния на результаты измерения колебаний величины и скорости движения потока материала. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к технике автоматизации измерений и может быть использовано при анализе взвешенных частиц произвольной формы. Согласно способу производят освещение потока частиц световым пучком и регистрацию параметров световых сигналов, формируемых частицами при их пролете через выделенную область потока частиц. Световой пучок после прохождения потока с использованием отражающих зеркал разворачивают по отношению к исходному пучку и вновь пропускают через поток, где регистрация изображения частиц при помощи ПЗС матрицы происходит с трех равномерных углов. Полученные изображения частиц передаются на компьютер для цифровой обработки. Для получения окончательного вывода о форме частицы сложного строения происходит сравнение коэффициентов форм для каждой из проекций. Технический результат - автоматизация процесса анализа частиц произвольной формы. 3 ил.

Изобретение относится к способам автоматического контроля крупности частиц в потоке пульпы в процессе измельчения материала и может быть использовано в области обогащения руд полезных ископаемых, а также в горно-металлургической, строительной и других областях промышленности. Способ автоматического контроля крупности частиц в потоке пульпы включает периодическое ощупывание частиц материала микрометрическим щупом с преобразованием величины частиц, зафиксированных механизмом ощупывания, в электрический сигнал, пропорциональный их абсолютному размеру. Причем осуществляют программное управление приводом механизма ощупывания для обеспечения стабилизации длительности цикла возвратно-поступательного движения механизма ощупывания и синхронизации положения микрометрического щупа в момент измерения с циклом опроса вычислительным устройством величины электрического сигнала. При этом ощупывание частиц материала осуществляют мультиэлементным микрометрическим щупом, содержащим "n" независимых чувствительных элементов, обеспечивающих одновременное ощупывание "n" частиц и преобразование измеренных величин частиц в "n" электрических сигналов, пропорциональных их абсолютным размерам. Техническим результатом является повышение надежности и точности измерений гранулометрического состава материала в потоке пульпы за счет устранения влияния на результаты измерений колебаний параметров питающей сети и ускорения процесса измерений. 3 ил.

Изобретение относится к технике измерений, может использоваться в автомобильной, сельскохозяйственной, авиационной, нефтеперерабатывающей и других отраслях промышленности, где необходимо проводить оперативный анализ качества моторного масла. Устройство анализа загрязненности моторного масла двигателя внутреннего сгорания дисперсными частицами включает лазер в качестве источника зондирующего излучения, светоделитель, объектив, фотоприемник, аналого-цифровой преобразователь, электронно-вычислительную машину, ультразвуковой генератор и излучатель ультразвуковых колебаний. Также устройство содержит канал контроля металлических частиц, располагающийся внизу масляного поддона картера двигателя, и канал контроля угарных частиц, располагающийся па высоте минимального уровня масла в картере. При этом каждый из каналов содержит фотоприемник, усилитель, аналого-цифровой преобразователь и излучатель ультразвуковых колебаний. Также устройство содержит цифроаналоговый преобразователь и коммутатор для возможности последовательного переключения излучателей ультразвуковых колебаний в каналах контроля. При этом все ультразвуковые излучатели управляются через цифроаналоговый преобразователь электронно-вычислительной машиной, в соответствии с математической моделью колебаний поверхности частицы от воздействия облучений и с параметрами температуры, получаемой при помощи датчика температуры, усилителя и аналого-цифрового преобразователя. Техническим результатом является повышение точности измерения угарных и металлических частиц, повышение информативности данных для оценки концентрации взвешенных металлических и угарных дисперсных частиц, находящихся в масле, в частности дает возможность контролировать качество работы двигателя, оставшийся ресурс работы масла до его замены. 1 ил.

Наверх