Датчик-колектор контролю аварійного режиму роботи n фільтрів-9

Датчик-колектор контролю аварійного режиму роботи п фільтрів, що містить корпус, диск із каліброваним отвором і чутливий елемент, який відрізняється тим, що корпус виконаний у вигляді колектора, що з'єднує п вхідних зливальних трубок від п фільтрів з однією вихідною зливальною труб кою, а в корпусі виконана приладова порожнина з кришкою для джерела живлення і схеми сигналізації, а також у корпусі розміщено п вимірювальних камер, у верхній частині яких на внутрішній стороні кришки розташовано п чутливих елементів з металевими контактами, електрично з'єднаними попарно в двох групах, до яких щільно притиснуті п втулок з капілярно-пористого матеріалу, причому діаметри їхніх отворів не більше діаметрів п зливальних трубок фільтрів, а в нижній частині п вимірювальних камер розташовано п дисків з п каліброваними отворами, крім того, зверху п вимірювальних камер закриті кришкою, у якій виконано п отворів з діаметрами, рівними діаметрам зливальних трубок, КІНЦІ ЯКИХ розташовані нижче п чутливих елементів, а корпус має ручку для кріплення датчика, при цьому джерело живлення виконано у вигляді електрохімічних джерел струму Винахід відноситься до засобів контролю роботи фільтрів води, а саме, до пристроїв контролю аварійного режиму роботи фільтра, конкретно, до контролю ЦІЛІСНОСТІ трекових мембран у фільтрах для очищення води, наприклад, у побутових фільтрах типу «Кримська росинка», «NEROX» для очищення води з використанням трекових мембран Фільтри для очищення води на базі трекових мембран (далі по тексту - ТМ) є новими перспективними фільтрами і характеризуються тим, що при нормальному режимі роботи (тобто ТМ ціла, без ушкоджень, проколів, відшарувань звареного шва й ш дефектів) очищена вода надходить з фільтра по зливальній трубці безупинними, дискретними краплями, частота надходження яких залежить від ступеня чистоти ( чи забруднення) ТМ Максимальна продуктивність фільтра з ТМ заданої площі є цілком визначеною величиною, наприклад, для фільтрів «Кримська росинка» - це до 15л/доба При ушкодженні ТМ (прокол, прорив, відшарування зварювання, порушення «герметичності» фільтроєлемента) неочищена вода через це ушкодження надходить з фільтра по зливальній трубці безупинним струменем, при цьому надходження води в кілька разів перевищує продуктивність фільтра в нормальному режимі роботи Цей факт покладений в основу принципу роботи пристрою, що заявляється Крім того, цей пристрій контролю повинен фіксувати аварійний режим роботи фільтра як відбулася подія, навіть якщо надалі струминний режим роботи фільтра припинилася з якоі-небудь причини, наприклад, якщо закінчилася вода, що очищається фільтром Конструкція фільтрів із трековими мембранами типу «Кримська росинка» і «NEROX» дозволяє з'єднувати трохи п-фільтроєлементів ( від 2-х до 10-15 штук) у єдиний блок, що закривається з двох сторін кришками Однак велике число зливальних трубок утрудняє контроль аварійного режиму роботи фільтроєлементів, хоча ушкодження навіть однієї ТМ є аварійним режимом для всієї системи Загальновідомі кондуктометрічни датчики рівня води (наприклад, "Электроконтактные пристрою контролю рівня електропровідних рідин", вип 3, серія "Монтаж і налагодження електроустаткування на електростанціях і підстанціях", М , 00 ю 49584 Информэлектро, 1989р , В Золотарь, "Тринисторный регулятор рівня води» ,М , журн "Радіо", 1987р, №5, с 60, а с СРСР №1059497, "Сигналізатор провідності", МПК-3 G 01 N27/02, БИ №45, 1983р і ш ), що містять елеісгроди, що знаходяться в ємності, схему керування, чи сигналізації контролю ( далі по тексту - СУСК) і блок харчування Робота цих пристроїв заснована на замиканні електродів слабопроводящей рідиною, наприклад, водою При цьому СУСК реєструє факт зміни опору ланцюга СУСК - перший електрод - «водяник» проміжок - другий електрод - СУСК Параметри СУСК при цьому вибираються за такими критеріями, як працездатність, відсутність явища електролізу рідини, відсутність явища поляризації електродів, електробезпечність при експлуатації, мінімізація витрат на виготовлення, монтаж і експлуатацію Однак цими датчиками рівня води неможливо проконтролювати «краплинний» чи «струминний» режим роботи фільтра «Кримська росинка» у рамках існуючої конструкції без додатковий вузлів і деталей, що і є об'єктом даного винаходу Найбільш близьким по технічній сутності і результату, що досягається, і обраним як прототип є плоска нормальна діафрагма (стандартній сужаючій пристрій), що представляє собою тонкий диск з отвором, концентричним осі труби, з гострою прямокутною крайкою з боку входу потоку (К И Хансуваров, В Г Цейтман, «Техніка виміру тиску, витрати, КІЛЬКОСТІ і рівня рідини і пара», М , изд Стандартів, 1989р , с 137-138, мал 57) Чуттєвим елементом такого пристрою є, наприклад, дифманометр Пристрою контролю по прототипі засновані на принципі створення різниці тиску до і після елемента, що нормує - диска з каліброваним отвором Ця різниця тисків, створювана протіканням рідини через диск з отвором, реєструється двома чи манометрами дифманометром і після ВІДПОВІДНОГО перерахування визначається витрата рідини через диск з отвором, таким чином чуттєвим органом у прототипі є засіб для виміру тиску Недоліком прототипу є неможливість прямого контролю «краплинного» чи «струминного» режимів роботи фільтрів із трековими мембранами типу «Кримська росинка без уведення додаткових засобів, а саме, нового чуттєвого органа, що буде контролювати не перепад тисків при протіканні рідини через диск з отвором, а зміна рівня води в порожнині датчика перед диском з отвором при переході режиму роботи фільтра типу «Кримська росинка» від нормального («краплинного») до аварійного («струминному»), зв'язаному з ушкодженням трекової мембрани фільтра Задачею винаходу є синтез нової технічної системи для контролю аварійного режиму роботи пфільтрів з досягненням технічного результату підвищенням вірогідності одержання чистої води при роботі n-фільтрів із трековими мембранами, наприклад, типу «Кримська росинка» Поставлена задача зважується тим, що в датчику-колекторі контролю аварійного режиму роботи п-фильтров-9, що містить корпус, диск із каліброваним отвором і чуттєвий елемент, корпус вико наний у виді колектора, що поєднує n-вхідних зливальних трубок від n-фільтрів з однією вихідною зливальною трубкою, а в корпусі виконана приладова порожнина з кришкою для джерела харчування і схеми сигналізації, а також у корпусі маються n-вимірювальних камер, у верхній частині яких на внутрішній стороні кришки розташовані пчуттєвих елементів з металевими контактами, єлектрічно з'єднаними попарно в двох груп, до яких щільно притиснуті n-втулок з капілярнопористого матеріалу, причому діаметри їхніх отворів не більше діаметрів n-зливальних трубок фільтрів, а в нижній частині п-вимірювальних камер розташовані n-дисків з п-каліброваними отворами, крім того, зверху n-вимірювальні камери закриті кришкою, у якій виконані n-отворів з діаметрами, рівними діаметрам зливальних трубок, КІНЦІ ЯКИХ розташовані нижче п-чуттєвих елементів, а корпус має ручку для кріплення датчика, при цьому, джерело харчування виконаний у виді електрохімічних джерел струму Істотними ознаками, що збігаються з прототипом, є - корпус, - диск із каліброваним отвором, - чуттєвий елемент ВІДМІТНИМИ ВІД прототипу істотними ознаками винаходу, що заявляється, є наступні ознаки - корпус виконаний у виді колектора, - колектор поєднує п-вхідних зливальних трубок від n-фільтрів з однією вихідною зливальною трубкою, - у корпусі мається приладова порожнина з кришкою для джерела харчування і схеми сигналізації, - у корпусі маються п-вимірювальних камер, - у верхній частині п-вимірювальних камер на внутрішній стороні кришки розташовані п-чуттєвих елементів з металевими контактами, - металеві контакти єлектрічно з'єднані попарно в двох груп, - до металевих контактів щільно притиснуті пвтулок з капілярно-пористого матеріалу, - діаметри отворів n-втулок з капілярнопористого матеріалу не більше діаметрів пзливальних трубок фільтрів, - у нижній частині п-вимірювальних камер розташовані п-дисків з n-каліброваними отворами, - зверху n-вимірювальні камери закриті кришкою, - у кришці виконані п-отворів, - діаметри n-отворів у кришці дорівнюють діаметрам зливальних трубок, - КІНЦІ зливальних трубок розташовані нижче пчуттєвих елементів, - корпус має ручку для кріплення датчика, - джерело харчування виконане у виді електрохімічних джерел струму Використання винаходу забезпечує досягнення технічного результату, що полягає в підвищенні вірогідності одержання чистої води при роботі пфільтрів із трековими мембранами Між ІСТОТНИМИ ознаками винаходу, що заявляється, і технічним результатом, що досягається, існує наступний причинно-наслідковий зв'язок 49584 Наприклад, підвищенню вірогідності якості фільтрації сприяє фіксація навіть короткочасного «струминного» режиму, що можливо тільки при використанні всіх ознак даного винаходу, тому що тільки наявність n-каліброваних отворів, діаметр яких розрахований на вільну витрату води з пвимірювальних камер при «краплинному» режимі, дозволяє при виникненні «струминного» режиму підняти рівень води до одного з чуттєвих елементів - двох металевих контактів - розташованих у кільцеподібних порожнинах вимірювальних камер, і замкнути струмопровідної середовищем - водою металеві контакти пристрою, що дозволить индицировать цей стан датчика за допомогою електронної схеми, а наявність кільцеподібних порожнин у верхніх частинах вимірювальних камер дозволяє «запам'ятати» сигнал аварійного режиму без складної електроніки, а тільки за допомогою води Сутність винаходу, що заявляється, пояснюється кресленнями На фіг 1 зображений пристрій, укріплене на СТІНЦІ ємності неочищеної води, вид збоку, на фіг 2 - те ж, вид попереду, у розрізі, на фіг 3 - структурна електрична схема пристрою Пристрій складається з корпуса 1, виконаного у виді колектора 2, що поєднує n-вхідних зливальних трубок 3 від n-фільтрів з однією вихідною зливальною трубкою 4 У корпусі 1 виконана приладова порожнина 5 із кришкою 6 для джерела харчування і схеми сигналізації У корпусі 1 маються n-вимірювальних камер 7, у верхній частині яких у кільцеподібній порожнині 8 розташовані п-чуттєвих елементів 9 з металевими контактами 10 і 1 1 , єлектрічно з'єднаними попарно в двох груп У нижній частині п-вимірювальних камер 7 виконані п-каліброваних отворів 12 Зверху n-вимірювальні камери 7 закриті пвтулками 13, у яких виконані східчасті отвори 14, з діаметрами у верхній частині 15 рівними діаметрам зливальних трубок 3 і з діаметрами 16 у нижній частині більшими, ніж діаметри вхідних зливальних трубок 3, причому в п-втулках 13 виконані похилі отвори 17 і 18 Корпус 1 має ручку 19 для кріплення датчика до стінки ємності неочищеної води 20 Корпус 1 може бути виконаний, наприклад, з оргскла з механічною чи обробкою з пластмаси шляхом лиття в прес-форму під тиском Металеві контакти 10 і 11 єлектрічно з'єднані з підсилювачем 2 1 , що розміщений у приладовій порожнині 5 корпуса 1 Там же знаходиться і з'єднаний з підсилювачем 21 генератор 22, вихід якого підключений до светодюду 23, установленому на кришці 6 датчика Схема датчика харчується від декількох малогабаритних електрохімічних джерел струму 24, встановлених у приладовій порожнині 5 Пристрій працює в такий спосіб При нормальному «краплинному» режимі вода з n-фільтрів надходить по n-зливальних трубках З у внутрішні порожнини 25 n-вимірювальних камер 7 і окремими краплями випливає через пкаліброваних отворів 12 у колектор 2, а далі через зливальну трубку 4 у ємність очищеної води (умовно не показана) Діаметр n-каліброваних отворів 12 обраний таким, щоб у «краплинному» режимі усі вода вільно випливала б у колектор 2 При аварійному «струминному» режимі роботи кожного з n-фільтрів (чи декількох фільтрів) вода по відповідної зливальній трубці 3 безупинним струменем випливає у внутрішню порожнину 25 відповідної вимірювальної камери 7 А тому що в цьому режимі надходження води в кілька разів перевищує продуктивність кожного з n-фільтрів при нормальному режимі, те вода, що надходить, не устигає вийти через відповідне калібрований отвір 12 Тому рівень води у внутрішній порожнині 25 відповідної вимірювальної камери 7 починає підніматися Вода через кільцеподібну щілину 26 відповідної вимірювальної камери 7 між зливальною трубкою 3 і втулкою 13 і через похилі отвори 17 і 18 надходить у кільцеподібну порожнину 8 корпуса 1 При цьому вода замикає металеві контакти 10 і 1 1 , тим самим замикаючи ланцюг сигналізації, причому слід зазначити, що ці контакти 10 і 11 залишаться замкнутими водою навіть при припиненні аварійного «струминного» режиму роботи несправного фільтра, наприклад, у випадку відсутності води в ємності неочищеної води Таким чином, можна зробити висновок, що пристрій має «пам'ять» на одиничне і короткочасне спрацьовування аварійного режиму і цей стан запам'ятовування аварійного сигналу забезпечується без складної електроніки, а тільки за рахунок розташування n-металевих контактів 10 і 11 у пкільцеподібних порожнинах 8 і конструктивного виконання п-втулок 13 Електронна схема пристрою (фіг 3) виконана у виді підсилювача 2 1 , що підсилює сигнал від пкондуктометрических датчиків ( металевих контактів 10 і 11 ) з опором від 100 кому до величини, достатньої для роботи генератора 22, що періодично включає светодюд 23, сигналізуючи про аварійний "струминному" режимі роботи одного з пфільтрів Харчування електронна схема одержує від декількох малогабаритних електрохімічних джерел струму 24 З огляду на усе вищесказане, можна зробити висновок, що задача, поставлена у винаході - синтез нової технічної системи для контролю аварійного "струминного " режиму n-фільтрів із трековими мембранами - вирішена з досягненням технічного результату - підвищенням вірогідності одержання чистої води шляхом наявності контролю аварійного "струминного " режиму роботи кожного з п-фільтрів 49584 Фіг.2 Фіг.1 Фіг.З ДП «Український інститут промислової власності» (Укрпатент) вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119, Україна ( 0 4 4 ) 4 5 6 - 2 0 - 90 ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)216-32-71