Спосіб контролю аварійного режиму роботи фільтра-1 і пристрій для його реалізації “ківш”

1 Спосіб контролю аварійного режиму роботи фільтра, що включає контроль об'ємної витрати потоку рідини шляхом уведення перегородки з каліброваним отвором у вимірювальну порожнину з контрольованим потоком рідини і фіксацію зміни контрольованого параметра, який відрізняється тим, що контрольований потік рідини з фільтра самопливом надходить у вимірювальну порожнину, розташовану вертикально, у якій фіксують різке збільшення об'ємної витрати потоку рідини при аварійному режимі роботи фільтра шляхом заповнення контрольованою рідиною індикаторної порожнини і зв'язаної з цим зміни просторового положення корпуса пристрою 2 Спосіб по п 1, який відрізняється тим, що зміну просторового положення корпуса пристрою фіксують візуально 3 Пристрій для контролю аварійного режиму роботи фільтра "Ківш", ЩО МІСТИТЬ корпус, диск із каліброваним отвором і чутливий елемент, який відрізняється тим, що чутливий елемент виконаний у вигляді корпуса, підвішеного до затискача з можливістю зміни свого просторового положення через зсув центра ваги в аварійному режимі роботи, при цьому в корпусі виконані дві порожнини вимірювальна й індикаторна, сполучені між собою у верхній частині, причому в дні вимірювальної порожнини виконано калібрований отвір, а затискач виконаний у вигляді Г-подібної деталі, у горизонтальній частині якої є отвір, у якому вертикально закріплена зливальна трубка від фільтра, а ручка затискача має східчасту внутрішню поверхню 4 Пристрій по п 3, який відрізняється тим, що калібрований отвір виконаний у вигляді втулки з каліброваним отвором, закріпленої в дні вимірювальної порожнини 00 ю СО Винахід відноситься до засобів контролю роботи фільтрів води, а саме, до способів і 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 15 л/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 способу, що заявляються і пристрою для його здійснення 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 очища ю 51358 ється фільтром Загальновідомі способи виміру рівня води, які включають вимір рівня електропровідної рідини в замкнутому обсязі за допомогою кондуктометрічних (електродних) датчиків рівня і фіксацію визначених значень рівня за допомогою різних індикаторів Ці способи виміру рівня води реалізовані у відомих кондуктометрічних датчиках рівня води (наприклад, "Електроконтактні пристрої контролю рівня електропровідних рідин", вип 3, серія "Монтаж і налагодження електроустаткування на електростанціях і підстанціях", М , Інформєлектро, 1989р , В Золотарь, "Тріністорний регулятор рівня води", М, журн "Радіо", 1987 р ,№ 5, с 60, а с СРСР № 1059497, "Сигналізатор провідності", МПК - З G 01 N 27/02, БИ № 45, 1983 р і ш ), які містять електроди, що знаходяться в ємності, схему керування, чи сигналізації контролю (далі по тексту - СКСК) і блок харчування Робота цих пристроїв по вищевказаних способах заснована на замиканні електродів слабопроводящей рідиною, наприклад, водою При цьому СКСК реєструє факт зміни опору ланцюга СКСК перший електрод - «водяник» проміжок - другий електрод - СКСК Параметри СКК 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 за допомогою цих способів і пристроїв виміру рівня води неможливо проконтролювати «краплинний» чи «струминний» режим роботи фільтра «Кримська росинка» у рамках існуючої конструкції без додаткових операцій, режимів, вузлів і деталей, що і є об'єктом даного винаходу ВІДОМІЙ «Пристрій для регулювання рівня рідини в судині» (а с СРСР № 1013917, МПК - З G 05D 9/02, БИ 15-83р), що містить поплавець і механізм його занурення, що містить установлену на нерухомій осі зірочку, через яку перекинутий ланцюг, один кінець якої з'єднаний з поплавцем, а іншої не закріплений, причому вага одиниці довжини ланцюга ВДВІЧІ менше ваги регульованої рідини в обсязі одиниці висоти занурення поплавця, виконаного з постійним поперечним перерізом Однак цим пристроєм неможливо проконтролювати «краплинний» чи «струминний» режим роботи фільтра «Кримська росинка», незважаючи на наявність поплавця, що переміщається, і фіксуємого візуально Найбільш близьким по технічній сутності і результату, що досягається, і обраним як прототип є спосіб виміру витрати, що включає контроль об'ємної витрати потоку рідини шляхом уведення перегородки з каліброваним отвором у вимірювальну порожнину з контрольованим потоком рідини, і вимір контрольованого змінюваного параметра Цей спосіб по прототипі реалізований у пристрої (К И Хансуваров, В Г Цейтман, «Техніка виміру тиску, витрати, КІЛЬКОСТІ І рівня рідини і пара», М, від Стандартів, 1989 р, с 137 - 138, мал 57), якій представляє собою тонкий диск з отвором (плоска нормальна діафрагма - стандартній сужаючій пристрій), концентричним осі труби, з гострою прямокутною крайкою з боку входу Чуттєвим елементом такого пристрою є, наприклад, дифманометр Спосіб і пристрій 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 під тиском через диск з отвором, реєструється двома манометрами чи 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 операцій і засобів, а саме, нових операцій по контролі зміни режиму роботи фільтра при аварійному режимі чи роботи нового чуттєвого органа, що буде контролювати не перепад тисків при протіканні рідини через диск з отвором, а зміну КІЛЬКОСТІ рідини 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 розробка нового способу контролю аварійного режиму роботи фільтра і пристрою для його здійснення з досягненням технічного результату - підвищенням вірогідності одержання чистої води при роботі фільтра з трековою мембраною, наприклад, типу «Кримська росинка» Поставлена задача зважується тим, що в «Способі контролю аварійного режиму роботи фільтра-1», якій включає контроль об'ємної витрати потоку рідини шляхом уведення перегородки з каліброваним отвором у вимірювальну порожнину з контрольованим потоком рідини і фіксацію зміни контрольованого параметра, контрольований потік рідини з фільтра самопливом надходить у вимірювальну порожнину, розташовану вертикально, у якій фіксують різке збільшення об'ємної витрати потоку рідини при аварійному режимі роботи фільтра шляхом заповнення контрольованою рідиною індикаторної порожнини і зв'язаного з цим зміни просторового положення корпуса пристрою, причому зміну просторового положення корпуса пристрою фіксують візуально У відношенні пристрою для реалізації способу, що заявляється, поставлена задача зважується тим, що в «Пристрої для контролю аварійного режиму роботи фільтра «Ківш», ЯКІЙ МІСТИТЬ корпус, диск із каліброваним отвором і чуттєвий елемент, чуттєвий елемент виконаний у виді корпуса, підвішеного до затиску з можливістю зміни свого просторового положення через зсув центра ваги в аварійному режимі роботи, при цьому в корпусі виконані дві порожнини - вимірювальна й індикаторна, сполучені між собою у верхній частині, причому в дні вимірювальної порожнини виконане калібрований отвір, а затиск виконаний у виді Гобразної деталі, у горизонтальній частині якої мається отвір, у якому вертикально укріплена зливальна трубка від фільтра, а ручка затиску має східчасту внутрішню поверхню, крім того, каліброване 51358 отвір виконаний у виді втулки з каліброваним отвором, укріпленої в дні вимірювальної порожнини Істотними ознаками способу, якій заявляється, співпадаючими з прототипом, є наступні ознаки - контролюють об'ємної витрати потоку рідини, - контроль здійснюють шляхом уведення перегородки з каліброваним отвором у вимірювальну порожнину з контрольованим потоком рідини, - фіксують зміни контрольованого параметра ВІДМІТНИМИ ВІД прототипу істотними ознаками способу, якій заявляється, є наступні ознаки - контрольований потік рідини з фільтра самопливом надходить у вимірювальну порожнину, - вимірювальну порожнину розташовують вертикально, - у вимірювальній порожнині фіксують різке збільшення об'ємної витрати потоку рідини при аварійному режимі роботи фільтра, - різке збільшення об'ємної витрати потоку рідини фіксують шляхом заповнення контрольованою рідиною індикаторної порожнини і зв'язаного з цим зміни просторового положення корпуса пристрою, - зміну просторового положення корпуса пристрою фіксують візуально Істотними ознаками пристрою, якій заявляється, співпадаючими з прототипом, є наступні ознаки - корпус, - диск із каліброваним отвором, - чуттєвий елемент ВІДМІТНИМИ ВІД прототипу істотними ознаками пристрою, якій заявляється, є наступні ознаки - чуттєвий елемент виконаний у вигляді корпуса, - корпус підвішений до затиску з можливістю зміни свого просторового положення, - зміна просторового положення корпуса можливо через зсув центра ваги в аварійному режимі роботи, - у корпусі виконані дві порожнини - вимірювальна й індикаторна, - порожнини повідомляються між собою у верхній частині, - у дні вимірювальної порожнини виконаний калібрований отвір, - затиск виконаний у виді Г-образної деталі, - у горизонтальній частині затиску мається отвір, - в отворі вертикально укріплена зливальна трубка від фільтра, - ручка затиску має східчасту внутрішню поверхню, - калібрований отвір може бути виконане у виді втулки з каліброваним отвором, - втулка укріплена в дні вимірювальної порожнини Використання винаходу забезпечує досягнення технічного результату, що полягає в підвищенні вірогідності одержання чистої води при роботі фільтра з трековою мембраною Між ІСТОТНИМИ ознаками винаходу, що заявляється, і технічним результатом, якій досягається, існує наступний причинно-наслідковий зв'язок Наприклад, підвищенню вірогідності якості фі льтрації сприяє фіксація навіть короткочасного «струминного» режиму, що можливо тільки при використанні всіх ознак способу і пристрою, що заявляються, кожного з варіантів даного винаходу, тому що тільки наявність вимірювальної порожнини, розташованої вертикально, дозволяє зафіксувати різке збільшення потоку рідини в аварійному режимі і зв'язану з ним зміну просторового положення корпуса пристрою, причому ця зміна фіксується візуально, а всі конструктивні елементи пристрою, що реалізують вищевказаний спосіб, необхідні і достатні для здійснення головної функції способу і пристрою, що заявляються - підвищення вірогідності одержання чистої води при роботі фільтра з трековою мембраною, що недосяжно без каліброваного отвору в дні вимірювальної порожнини, діаметр якого розрахований на вільну витрату рідини з порожнини пристрою при «краплинному» режимі, і яке дозволяє при виникненні «струминного» режиму підняти рівень рідини у вимірювальній порожнині, а потім заповнити рідиною індикаторну порожнину, унаслідок чого переміститься центр ваги пристрою, і воно займе нове стійке положення, що ясно буде сигналізувати про «подію, що відбулася» - аварійному «струминному» режимі роботи фільтра, що і є задачею дійсного винаходу Дійсно, наявність вимірювальної й індикаторної порожнини, об'єднаних в одному корпусі і сполучені між собою у верхній частині, дозволяє однозначно зафіксувати дві взаємозалежних події при аварійному режимі роботи фільтра - підйом рівня рідини у вимірювальній порожнині через обмежену пропускну здатність каліброваного отвору, розташованого на дні вимірювальної порожнини, і заповнення рідиною індикаторної порожнини, що приводить до зміни просторового положення корпуса пристрою Крім того, ПІДВІС корпуса, а також вагові й об'ємні параметри вимірювальної й індикаторної порожнин розраховані таким чином, щоб при нормальному режимі роботи фільтра пристрій знаходився б у рівновазі, а при аварійному режимі роботи фільтра заповнення індикаторної порожнини рідиною гарантовано приводило б до зміни просторового положення корпуса пристрою, що однозначно фіксувався б візуально як сигнал про аварійний режим роботи фільтра Сутність винаходу, що заявляється, пояснюється кресленнями На фіг 1 зображений пристрій у вихідному положенні, на фіг 2 - те ж, при аварійному режимі роботи, на фіг 3 - корпус із втулкою Пристрій для контролю аварійного режиму роботи фільтра складається з корпуса 1, що має дві порожнини - вимірювальну 2 і індикаторну 3, які повідомляються між собою у верхній частині 4 корпуси 1 У дні вимірювальної порожнини 2 виконане калібрований отвір 5, якій виконує функцію диска з отвором у витратомірі перепаду тиску по прототипі Зливальна трубка 6, що проходить через отвір у затиску 7, розташована по центрі вимірювальної порожнини 2 і и кінець знаходиться вище верхньої крайки корпуса 1 Корпус 1 і затиск 7 можуть бути виконані, на 51358 приклад, з оргскла з механічної обробкою чи з пластмаси шляхом лиття в прес-форму під тиском Затиск 7 виконаний у виді Г-образної деталі, яка має горизонтальну частину 8 і ручку 9, що має східчасту форму для надійного кріплення пристрою до стінки ємності очищеної води 10, яка може бути різної товщини У горизонтальній частині 8 затиску 7 виконаний вертикальний отвір 11, діаметр якого не більше діаметра зливальної трубки 6 Через цей отвір 11 з невеликим натягом проходить зливальна трубка 6 Крім того, у горизонтальній частині 8 затиску 7 виконаний отвір 12 для проходу підвісу 13, на якому укріплений корпус 1 з можливістю зміни свого просторового положення Обсяги порожнин 2 і 3 і отвір 14 для кріплення підвісу 13 обрані таким чином, щоб при нормальному "краплинному" режимі роботи фільтра просторове положення корпуса 1 було таким, як показано на фіг 1, тобто горизонтальним Це перше стійке просторове положення корпуса 1, яке сигналізує про нормальну роботу фільтра Крім того, каліброване отвір 5 ( див фігЗ) може бути виконане у виді втулки 15, укріпленої в дні вимірювальної порожнини 2 Пристрій для контролю аварійного режиму працює в такий спосіб При нормальному «краплинному» режимі вода з фільтра надходить по зливальній трубці 6 у вимірювальну порожнину 2 і окремими краплями випливає через калібрований отвір 5 у ємність відфільтрованої води 10 Діаметр каліброваного отвору 5 обраний таким, щоб у «краплинному» режимі усі вода вільно випливала б у ємність 10 При аварійному «струминному» режимі роботи вода по зливальній трубці 6 безупинним струменем випливає у вимірювальну порожнину 2 А тому що в цьому режимі надходження води в кілька разів перевищує продуктивність фільтра при нормальному режимі, то вода, яка надходить, не устигає вийти через калібрований отвір 5 Тому рівень води у вимірювальній порожнині 2 починає підніматися і через загальний канал 4 між порожнинами 2 і З надходить в індикаторну порожнину З Індикаторна порожнина 3 заповнюється водою і центр ваги корпуса 1 переміщається вправо, у порівнянні з положенням корпуса 1, зображеного на фіг 1 При цьому корпус 1 займає друге стійке просторове положення, яке сигналізує про аварійний «струминному» режимі роботи фільтра і показане 8 на фіг 2 Це положення корпус 1 буде зберігати його навіть при припиненні аварійного «струминного» режиму роботи фільтра, наприклад, у випадку витікання усієї води з ємності неочищеної води (умовно не показана) Спосіб реалізується таким чином Контроль об'ємної витрати потоку відфільтрованої рідини здійснюється шляхом уведення каліброваного отвору 5 у вимірювальній порожнині 2 пристрої 1 При нормальному "краплинному" режимі вода з фільтра самопливом надходить по зливальній трубці 6 у внутрішню частину вертикально розташованої вимірювальної порожнини 2 і окремими краплями випливає через калібрований отвір 5 у ємність відфільтрованої води 10 Перетин каліброваного отвору 5 вибирають таким чином, щоб у "краплинному" режимі уся вода вільно б випливала в ємність відфільтрованої води 10 При аварійному "струминному" режимі роботи фільтра вода по зливальній трубці 6 безупинним струменем випливає у внутрішню частину вимірювальної порожнини 2 А тому що в цьому режимі надходження води в кілька разів перевищує продуктивність фільтра при нормальному режимі, те вода, яка надходить, не устигає вийти через калібрований отвір 5 Це різке збільшення надходження води фіксують тим, що рівень води у внутрішній частині вимірювальної порожнини 2 починає підніматися і вода переливається в індикаторну порожнину З, наповняючи неї Через якийсь час центр ваги корпуса 1 пристрою зміниться і воно перейде в друге стійке положення, тим самим сигналізуючи про аварійний режим роботи фільтра за рахунок зміни просторового положення корпуса 1 пристрою, причому зміну просторового положення корпуса 1 пристрою фіксують візуально 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 електроніки, а тільки за рахунок спеціального конструктивного виконання пристрою, описаного у формулі винаходу З огляду на усе вищесказане, можна зробити висновок, що задача, поставлена у винаході - розробка нового способу контролю аварійного режиму роботи фільтра з трековою мембраною і пристрою для його здійснення - вирішена з досягненням технічного результату - підвищенням вірогідності одержання чистої води шляхом наявності контролю аварійного «струминного» режиму роботи 10 it ФігЛ \ ФігЛ 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