Результат интеллектуальной деятельности: Сигнализатор температуры и магнитных продуктов износа в системе смазки

Изобретение относится к авиационной технике, а именно к устройствам контроля и сигнализации газотурбинных двигателей.

Сигнализатор температуры и магнитных продуктов износа в системе смазки предназначен для индикации предельной концентрации металлических частиц, появляющихся в процессе неисправной работы и деградации технического состояния взаимодействующих поверхностей, омываемых маслом, и индикации предельной температуры маслосистемы вследствие высокого тепловыделения в результате взаимодействия поверхностей, имеющих повреждения.

Известен сигнализатор стружки (RU 118716 U1), содержащий полый корпус, в котором установлен фильтр, входной и выходной патрубки для циркуляции жидкости через корпус, изолированные друг от друга контакты, один из которых выполнен в виде втулки из электропроводного материала, а другой на сердечнике, в виде установленного в ней с зазором сердечника из магнитного материала и плавкой вставкой из электропроводного материала, охватывающей в твердом состоянии сердечник без контакта с ним и установленной во втулке.

Известен сигнализатор стружки (RU 118020 U1), содержащий полый корпус, в котором установлен фильтр, входной и выходной патрубки для циркуляции жидкости через корпус, изолированные друг от друга контакты, связанные с разъемом, один из контактов выполнен в виде втулки из электропроводного материала, в другой - в виде установленного в ней с зазором магнитного сердечника и оснащенный плавкой вставкой из электропроводного материала, размещенной в отверстии сердечника без контакта в твердом состоянии со стержнем пластины.

Известен сигнализатор состояния узлов двигателя, омываемых маслом, а именно наличия в масле стружки (SU 871563 - прототип), содержащий корпус с установленным в нем с зазором постоянным магнитом и электрическую цепь с источником питания и сигнальной лампой, а корпус снабжен плавкой электропроводной вставкой, установленной в зазоре между корпусом и магнитом и изолированной по меньшей мере от одного из упомянутых элементов.

Общими недостатками данных изобретений является наличие плавкой вставки, которая не подлежит для многоразового использования, обладает невысокой точностью и достоверностью срабатывания.

Технический результат, достигаемый при реализации предлагаемого изобретения - получение возможности многоразового использования, повышение точности и достоверности срабатывания сигнализатора.

Указанный технический результат достигается тем, что известный сигнализатор температуры и магнитных продуктов износа в системе смазки, содержащий корпус с установленным в нем с зазором постоянным магнитом и электрическую цепь с источником питания, согласно предложению для дискретных систем измерения содержит терморезистор с опорной температурой в 70-230°С, переменный резистор для подстройки порогового значения сопротивления терморезистора, реле тока с размыканием цепи при достижении тока от 0,01 мкА до 1 мА, при этом терморезистор размещен в зазоре между корпусом и постоянным магнитом и совместно с переменным резистором и реле тока образуют электрическую цепь с последовательным соединением. Терморезистор может представлять собой позистор, при этом реле тока представляет собой реле максимального тока. Терморезистор может представлять собой термистор, при этом реле тока представляет собой реле минимального тока.

Технический результат достигается за счет исключения из конструкции сигнализатора плавкой вставки, вместо которой используют многоразовые терморезистор с требуемой температурной зависимостью, переменный резистор, имеющий возможность подстройки с заданной точностью порогового значения сопротивления, и реле тока, срабатывающего по пороговому значению.

Терморезистор является полупроводниковым элементом многоразового использования, обладает довольно высокой точностью и представляет собой резистор, изменяющий свое сопротивление в процессе воздействия на него температуры. Переменный резистор представляет из себя резистор с возможностью подстройки его сопротивления, для подстройки зависимости температуры от силы тока, являющейся пороговым значением размыкания реле тока. Система, состоящая из терморезистора, переменного резистора и реле тока обладает высокой достоверностью срабатывания. В качестве примера можно привести систему, состоящую из терморезистора с начальным сопротивлением 3,3 кОм, с опорной температурой в 150°С и сопротивлением в 2200 кОм, переменного резистора в 1 кОм и реле минимального тока, с размыканием цепи при достижении тока в 1 мкА.

Опорной температурой является температура, при которой график сопротивления от температуры терморезистора резко изменяется, т.е. данная точка, является началом перехода от прямого участка к резко возрастающему (термистор) или убывающему (позистор). Использование терморезистора с опорной температурой в 70-230°С обусловлено максимальными значениями рабочих температур используемых в авиационных двигателях масел, циркулирующих в маслосистеме.

Возможно использование терморезисторов типа термистор или позистор. Отличие состоит в увеличении сопротивления термистором и уменьшении позистором при нагреве. Данные виды полупроводников выбираются с опорной точкой, близкой к требуемой температуре срабатывания. При использовании термистора необходимо использовать реле минимального тока, подобранное под срабатывание (размыкание цепи) для силы тока, с сопротивлением созданным термистором в требуемой точке срабатывания, определяющейся из сравнения характеристики сопротивления терморезистора на требуемой температуре и подбором реле под данный ток на выходе из термистора. При использовании позистора необходимо использовать реле максимального тока, подобранное под срабатывание (размыкание цепи) для силы тока, с сопротивлением, созданным позистором в требуемой точке срабатывания. Для более точной настройки данной точки используется переменный резистор. Примером терморезистора, используемого в предложенном изобретении, может служить терморезистор TP - 4, 1,0 кОм, рабочая температура - 60…+200°С.

Поскольку от температуры меняются только сопротивление терморезистора, то он является основным элементом измерения температуры и для обеспечения его контакта с маслом должен быть размещен в зазоре между корпусом и постоянным магнитом. Переменный резистор и реле тока являются вспомогательными подстроечными элементами и могут находиться в любом участке цепи.

Реле тока размыкает цепь при сильном падении или увеличении силы тока. После размыкания цепи ток не поступает в один из каналов комплексного регулятора двигателя. Комплексный регулятор двигателя в свою очередь формирует сигнал и выдает его на регистратор (запись сигнала в виде разовой команды) и в информационную систему самолета, которая выдает сигнал о неисправности маслосистемы летчику. Использование реле тока с размыканием цепи при достижении тока от 0,01 мкА до 1 мА обусловлено характеристиками сопротивления существующих терморезисторов в необходимых температурных диапазонах.

Дискретной системой или дискретными каналами называются такие системы или каналы, в которых информация имеет только несколько значений. В предлагаемом изобретении имеются два значения, а именно есть сигнал (ток) или нет сигнала. Предлагаемое изобретение специально разработано для дискретных каналов и позволяет из множества информации измеряемого параметра, при достижении определенных значений изменить дискретный сигнал на требуемый для регистрирующей аппаратуры, являющейся пороговым значением. В отличие от дискретных, аналоговые и цифровые системы отображают все множество информации измеряемого параметра и не могут изменить сигнал на требуемый для дискретной системы.

На чертеже представлен сигнализатор температуры и магнитных продуктов износа в системе смазки с разрезом в области постоянного магнита.

1 - терморезистор;

2 - переменный резистор;

3 - реле тока;

4 - постоянный магнит;

5 - корпус;

6, 7 - электропровод электрической цепи.

Сигнализатор температуры и магнитных продуктов износа в системе смазки состоит из корпуса 5, в котором установлен постоянный магнит 4, к одному из полюсов которого подсоединен провод 6 электрической цепи. Между корпусом 5 и постоянным магнитом 4 образован зазор, в котором установлен терморезистор 1. Терморезистор 1 соединен с переменным резистором 2 и реле тока 3, образуя электрическую цепь с последовательным соединением, соединенную электропроводом 7. Переменный резистор 2 и реле тока 3 могут быть размещены в любом месте вне корпуса 5 сигнализатора.

Сигнализатор температуры и магнитных продуктов износа в системе смазки работает следующим образом.

Терморезистор создает сопротивление при воздействии на него рабочей температуры маслосистемы двигателя. При повышении температуры сопротивление резко уменьшается или увеличивается в зависимости от типа терморезистора. По достижению требуемого сопротивления в точке порогового значения температуры, сила тока уменьшается до порогового значения, при котором срабатывает реле тока, размыкая электрическую цепь. При изготовлении сигнализатора сопротивление подстраивается переменным резистором под необходимое, достаточное для срабатывания реле тока, в процессе тарировки. При наличии в масле магнитных частиц они движутся совместно с маслом и заполняют зазор между постоянным магнитом и корпусом, где они притягиваются под действием магнитного поля, замыкая при этом электрическую цепь.