Einrichtung zur zweimaligen Triggerung von Kathodenstrahloszillographen
Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur zweimaligen Triggerung von Kathodenstrahloszillographen mittels von einem elektromagnetischen Im pulsgeber erzeugten und über eine Begrenzerstufe in einem Impulsformer zu Rechteckimpulsen umgeformten Signalen, insbesondere bei der Indizierung von Brennkraftmaschinen und Kompressoren mit einer Impulsfolge in Abständen von je 1800 Kurbelwinkel bei Zweitakt- und je 3600 Kurbelwinkel bei Viertaktmaschinen, zur gemeinsamen Aufzeichnung des Verdichtungs- und Ladungswechseldiagrammes in einem Oszillogramm.
Bei der Indizierung von Brennkraftmaschinen sowie Kompressoren besteht häufig die Notwendigkeit, nicht nur das Verdichtungsdiagramm sondern auch das Ladungswechseldiagramm aufzunehmen. Unter anderem wird damit das Ziel verfolgt, im Oszillogramm eine dem Atmosphärendruck entsprechende Nullinie zu erhalten. Bei fortlaufender Registrierung des Druckverlaufes, z. B. mit einem Registrieroszillographen, kann diese Nullinie sehr leicht in das Verdichtungsdiagramm übertragen werden, da mehrere Vorgänge hintereinander auf einem Registrierstreifen aufgezeichnet sind.
Dies ist auch bei einer Aufnahme mittels eines Kathodenstrahloszillographen möglich, sofern die Zeitablenkung des Oszillographen so ein gestellt ist, das der Druckverlauf bei Zweitaktmaschi- nen über einen Surbelwinkel von 0 bis 3600 und bei Viertaktmaschinen über einen Kurbelwinkel von bis 7200 aufgezeichnet wird. Dies hat jedoch den be deutenden Nachteil, dass der jeweils zu beobachtende Bereich des aufgezeichneten Diagrammes nur einen verhältnismässig kleinen Ausschnitt des verfügbaren Schirmbildes darstellt.
Eine weitere bekannte Möglichkeit einer gemeinsamen Aufzeichnung des Verdichtungs- und Ladungswechseldiagrammes in einem Oszillogramm besteht in der mehrmaligen aufeinanderfolgenden Auslösung des Kathodenstrahloszillographen, wobei wohl das Verdichtungs- und Ladungswechseldiagramm auf einem Bild erscheint, doch eignet sich ein auf diese Weise photographisch aufgenommenes Bild nicht für eine weitere Auswertung, da mehrere Vorgänge übereinander aufgezeichnet sind. Da nicht jeder dieser Vorgänge dem vorhergehenden vollkommen gleicht, werden scheinbar unscharfe und nur schwer auswertbare Aufnahmen erhalten.
Aus diesem Grunde hat sich die photographische Diagrammaufnahme bei nur einmaliger Ablenkung des Kathodenstrahloszillographen als vorteilhafteste Lösung allgemein durchgesetzt. Bei diesem Aufzeich nungsverfahren ist es aber nur möglich, entweder das Verdichtungs- oder das Ladungswechseldiagramm zu erhalten, je nachdem wie die Triggerung des Katho denstrahlo szillographen eingestellt ist.
In konsequenter Weiterentwicklung der bekannten Anordnungen für die Aufnahme und Auswertung von Oszillogrammen wurde eine Einrichtung gefunden, welche die genannten Schwierigkeiten der übli ehen Aufzeichnungsverfahren beseitigt. Erfindungsgemäss wird dieser Fortschritt durch zwei bistabile Schaltstufen erreicht, deren Eingänge an den Impulsformer angeschlossen, und deren Ausgänge je über eine Diode mit dem Triggereingang des Kathoden strahloszillographen verbunden sind, weiter durch eine gemeinsame Impulsleitung zum inversen Eingang der ersteren bistabilen Stufe und zum Eingang der zweiten bistabilen Stufe zur Einleitung eines Rückstellimpul ses, sowie durch eine I Koppelung des inversen Ausgan- ges der ersteren bistabilen Stufe mit dem inversen Eingang der zweiten bistabilen Stufe.
Hiebei werden die beiden bistabilen Schaltstufen durch den Rückstell- impuls in zueinander inversen Schaltzuständen gehalten. Eine Umschaltung einer der bistabilen Schaltstufen durch einen Rechteckimpuls der Impulsformerstufe zur Auslösung eines Triggerimpulses für den Kathodenstrahloszillographen kann daher erst stattfinden, sobald der Rückstellimpuls ausbleibt. Zur Aufnahme eines Oszillogrammes ist daher die gleichzeitige Auslösung der Aufnahmeeinrichtung, z. B. des photographischen Verschlusses, u. Unterbrechung des Rückstellimpulses nötig.
Durch die erfindungsgemässe Schaltungsanordnung kommt es hierauf zur aufeinanderfolgenden Abgabe zweier Triggerimpulse an den I Kathodenstrahloszillographen, so dass jeweils zwei Triggermarken in das aufgenommene Gesamtdiagramm eingeblendet werden. Der der Aufnahme folgende Rückstellimpuls stellt die Betriebsbereitschaft der Einrichtung sofort wieder her, so dass der Aufnahmevorgang beliebig oft wiederholt werden kann.
Ein solcherart erhaltenes Oszillogramm vermittelt ein scharfes Bild des Druckverlaufes über eine ganze Arbeitsperiode der indizierten Maschine mit exakt eingeblendeten Triggermarken, welches sich vorzüglich zur Auswertung eignet,
Die Einrichtung gemäss der Erfindung wird im folgenden anhand des schematischen Schaltbildes beispielsweise näher erläutert.
Die vom elektromagnetischen Impulsgeber 1 gelieferten Impulse werden über eine Begrenzerstufe 2 einer Impulsformerstufe 3 zugeleitet und in Rechteckimpulse 12 umgewandelt, die eine drehzahlunabhängige ortsgetreue Zuordnung zur Lage der Indikatorteile besitzen. Der Impulsformerstufe 3 folgen zwei bistabile Schaltstufen 4 und 5, deren Eingänge 6 und 6' an den Impulsformer 3 angeschlossen sind, und deren Ausgänge 7 und 7' je über eine Diode 10 und 10' mit dem gemeinsamen Ausgang 14 zu dem in der Zeichnung nicht dargestellten Kathodenstrahloszil- lographen verbunden sind.
Zur Einleitung eines Rückstellimpulses ist eine Impulsleitung 11 vorgesehen, die sowohl an den inversen Eingang 8 der ersten bistabilen Stufe 4 als auch an den Eingang 6' der zweiten bistabilen Stufe 5 angeschlossen ist. Weiter besteht eine Verbindung des inversen Ausganges 9 der ersten bistabilen Stufe 4 mit dem inversen Eingang 8' der zweiten bistabilen Stufe 5.
Die Funktionsweise der Einrichtung ist nun folgende: In der aus der Zeichnung ersichtlichen Schaltphase, in der die Leitung 11 durch einen Rückstellimpuls beaufschlagt ist, ist die bistabile Schaltstufe 4 in der rechten stabilen Lage und die zweite bistabile Schaltstufe 5 in der linken stabilen Lage durch den Rückstellimpuls gehalten. Die von der Impulsformstufe 3 in Abständen von je 1800 Kurbelwinkel bei Zweitaktmaschinen und je 3600 Kurbelwinkel bei Viertalctmaschinen an die beiden Eingänge 6 und 6' abgegebenen Rechteckimpulse 12 bleiben zunächst unwirksam, da einerseits der Rückstellimpuls eine Umschaltung der Schaltstufe 4 verhindert und andererseits die Schaltstufe 5 sich bereits in der linken stabilen Lage befindet.
Sobald der Rückstellimpuls ausbleibt, werden die Rechteckimpulse 12 wirksam. Der erste eintreffende Impuls 12 bringt die bistabile Schaltstufe 4 in die linke stabile Lage, wobei am Ausgang 7 derselben über die Diode 10 ein Impuls 13 an den Ausgang 14 für die Triggerung des Kathodenstrahloszillographen abgegeben wird. Derselbe erste Impuls 12 gelangt auch an den Eingang 6' der zweiten bistabilen Schaltstufe 5, die sich in der linken stabilen Lage befindet, und bleibt somit ohne Wirkung. Beim Umschalten der ersten bistabilen Stufe 4 gibt diese an ihrem inversen Ausgang 9 einen Impuls ab, welcher an den inversen Eingang 8' der zweiten bistabilen Stufe 5 gelangt und diese in die rechte Lage umschaltet.
Der dabei am Ausgang 7' dieser Stufe auftretende Impuls kann jedoch nicht an den Ausgang 14 gelangen, da dieser Impuls umgekehrte Polarität besitzt und die Diode 10' nicht passieren kann.
Der nun folgende zweite Eingangsimpuls 12 bringt nunmehr die Stufe 5 in ihre linke stabile Lage zurück, wobei der am Ausgang 7' der Stufe 5 abgegebene Impuls über die Diode 10' an den Ausgang 14 gelangt und den Kathodenstrahloszillographen ein zweites Mal auslöst. Alle weiteren Eingangsimpulse 12 bewirken keinen Ausgangsimpuls mehr, da nun beide bistabilen Schaltstufen 4 und 5 in der linken Lage verharren und die Eingangsimpulse somit nicht mehr wirksam werden. Erst ein neuerlicher Rückstell- impuls 11 bringt die beiden Schaltstufen in die zueinander inversen Ausgangsstellungen zurück, wodurch eine neuerliche Betriebsbereitschaft der Einrichtung gegeben ist.