SU887955A1 - Устройство дл измерени среднего индикаторного давлени - Google Patents

Description

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СРЕДНЕГО ИНДИКАТОРНОГО ДАВЛЕНИЯ

Claims (2)

1

Изобретение относитс  к области приборостроени , в частности к приборам дл  исследовани  рабочих процессов двигател  внутреннего сгорани  .

Известно устройство дл  измерени  среднего индикаторного давлени  в цилиндрах двигателей внутреннего сгорани , содержащее датчик, преобразующий величину угла поворота коленчатого вала в электрические импульсы, датчик, преобразующий величину давле ни  в цилиндре в электрическое напр жение , блоки вьщелени  импульсов верхней и нижней мертвой точки (ВМТ и Ш1Т) , ппгротно-импульсный преобразователь , выход которого соединен с входами двух схем совпадени , вторые входы которых подключены к генератору импульсов, а третьи входы к триггерам, управл емым импульсами ВМТ и НМТ, причем выходы схем совпадени  соединены через число-аналоговый преобразователь со схемой сравнени , вторым входом подключенной к выходу формировател  импульсов НМТ l.

Недостатками устройства  вл ютс : двойное преобразование напр жени  в число импульсов и обратно, что  вл етс  источником дополнительной погрешности , и необходимость перестановки датчиков при последовательном исследовании нескольких цилиндров.

Известно другое устройство, содержащее датчики сигналов ВМТ и НМТ мертвых сигналов равных приращ ений объема цилиндра и сигналов изменени  равных приращений объема, соединенные с соответствующими формировател ми сигналов, регулируемые линии задержки этих сигналов, датчик давлени  с усилителем, соединенные с бдним из входов широтно-импульсного преобразовател , второй вход которого подсоединен к входу формировател  сигналов равных приращепий.объема, а выход - к входам двух схем И, вторые входы которых соединены с генера тором счетных импульсов, третьи вход соответственно - с единичным и нулевым выходами триггера, счетный вход которого соединен с формирователем сигнала изменени  равньге приращений объема, а вход установки в О - с формирователем сигнала НМТ, выходы схем И соединены с входами схемы ИЛИ, перва  - непосредственно, втора  - через первый реверсивный счетчик , выходы схемы ИЛИ соединены с входом реверсивного счетчика, причем входы суммирование и вычитание обоих реверсивных счетчиков соединены с выходами единиц и нулей триггера управлени  реверсом, единичный вход ко торого соединен с формирователем сиг нала ВМТ, а нулевой - с формирователем сигнала НМТ 2j. - Недостатком его  вл етс  необходимость дополнительной перестройки датчиков при последовательном исследовании нескольких цилиндров, что преп тствует автоматизации измерений . Целью изобретени   вл етс  автоматизаци  измерений при последовательном исследовании нескольких цилиндров . Поставленна  цель достигаетс  тем что в устройство введены два счетчика , четыре дешифратора, переключатель , третий триггер, треть  схема И и третий реверсивный счетчик, причем счетный вход первого счетчика соединен с формирователем сигнала угловых меток, а вход установки в О - с формирователем сигнала ВМТ, выход первого счетчика через первый дешиф . ратор и переключатель в первом полож нии соединен с входом установки в второго триггера и входом установки в О третьего реверсивного счетчика счетный вход которого подключен к выходу формировател  угловых меток, а суммируклдий и вычитающий входы соответственно соединены с единичным и нулевым выходом второго триггера, причем выход третьего реверсивного счетчика подключен к входам второго третьего и четвертого дешифраторов.

вькод второго из них соединен с первого триггера

дом установки в tt 1II

и входами установки в 1 второго третьего триггеров, а также через второй счетчик - с входом установки в О третьего триггера, выход третьего дешифратора подсоединен к входу широтно-импульсного преобразоватеR c ,,fpgci давление в цилинде в точках отсчета соответственно при сжатии и расшир1 нин; 5 л  через третью схему И., второй вход которой соединен с единичным выходом третьего триггера, выход четвертого дешифратора - со счетным входом первого триггера, а датчики давлени  соединены с усилителем через переклкгчатель во втором положении. Кроме того, дл  повьш1ени  точности в устройство введен регулируемый элемент задержки, причем выход формировател  сигнала верхней мертвой точки соединен с входом установки в О первого счетчика через схему И, второй вход которой, а также счетные входы первого счетчика и третьего реверсивного счетчика соединены с формирователем сигнала угловых меток через регулируемый элемент задержки. На чертеже изображена функциональна  схема устройства. Устройство дл  измерени  среднего индикаторного давлени  в двигател х внутреннего сгорани  содержит датчик угловых меток с индикатором ВМТ 1. Формирователь сигналов угловых меток 2, формирователь сигналов ВМТ 3, датчики давлени  4, усилитель 5, широтно-импульсный преобразователь 6 схему И 7, вторую схему И 8, генератор импульсов 9, триггер 10, схему ИЛИ 11, первый реверсивный счетчик 12, второй реверсивный счетчик 13, второй триггер 14, третий реверсивный счетчик 15, третью схему И 16, третий реверсивный счетчик 17, регулируемый элемент задержки 18, переключатель 19, дешифратор НМТ 20, дешифратор равных приращений объема цилиндра 21, дешифратор изменени  равных приращений объема 22, третий триггер 23, счетчик 24, схему И 25 и дешифратор ВМТ 26. Устройство реализует алгоритм вычислени  среднего индикаторного давлени  . 5 количество приращений объема цилиндра, соответствую щее одинаковым приращением соответственно; отношение одинаковых приращений , целое число. Устройство работает следующим образом . В исходном состо нии все триггеры и счетчики установлены в состо ние О. Датчик угловых меток с индикатором ВМТ одного из цилиндров вьщает сигналы, соответствующие равным изменени м угла поворота коленчатого вала в определенном количестве за оборот, и сигнал, соответствующий ВМТ одного из цилиндров двигател . Счетчик 15 устанавливаете в состо ние О каждым сигналом ВМТ с фор мировател  3 и производит пересчет угловых меток. Состо ние счетчика 15 соответствующее углам поворота коленчатого вала, в которых один из ци линдров находитс  в ВМТ, декодируетс  дешифратором 26. Один из сигналов дешифратора, соответствующий сигнала ВМТ исследуемого цилиндра, через переключатель 19 устанавливает триггер 14 в состо ние 1 и подтверждает нулевое состо ние реверсивного счетчика 17 триггера 14, включает ре версивные счетчики 12, 13 и 17 в режим суммирование. Следукнцие за сигналом ВМТ сигналы угловых меток суммируютс  по количеству реверсивны счетчиком 17, который определ ет те кущий угол поворота коленчатого вала относительно ВМТ. Угол, соответствую щий НМТ .исследуемого цилиндра декоди руетс  дешифратором 20, сигнал котор. го устанавливает триггер 14 в состо  ние О. Триггер 14 включает реверси ные счетчики 12, 13 и 17 в режим выч тание . Счетчик 17 производит вычитание количества угловых меток в интервале от НМТ до ВМТ. После установки устройства в исходное состо ние первым сигналом НМТ исследуемого цилиндра устанавливаетс  в состо ние 1 триггер 23 чем разрешаетс  прохождение сигналов через схему И 25 с дешифратором 21.. Этим обеспечиваетс  включение устройства в любой момент времени цикла. Дешифратор 21 определ ет дискретные моменты одинаковых приращений объема цилиндра. Дещифратор 22 определ ет моменты изменени  равных приращений объема 55 цилиндра. Сигналы, соответствующие этим моментам, подаютс  на счетный вход триггера 10, синхронизаци  которого производитс  сигналами НМТ исследуемого цилиндра с дешифратора 20. Счетчик 24 пересчитывает заданное . количество циклов, устанавливает в состо ние О триггер 23 и удерживает его в зтом состо нии, что обеспечивает окончание измерени  среднего индикаторного давлени . Сигнал датчика давлени  цилиндра выбранного переключателем 19 усиливаетс  и поступает на широтно-импульсный преобразователь, который преобразует величину напр жени , пропорционального давлению в цилиндре, в длительность пр моугольного импульса в моменты времени, определ емые сигналами с дешифратора 21. Этот импульс обеспечивает прохождение счетных импульсов с генератора 9 через одну из схем И 7 или 8 в зависимости от того, в каком состо нии находитс  триггер 10.. Вблизи ВМТ, где вычисление производитс  при меньших изменени х объема цилиндра, триггер 10 находитс  в единичном состо нии и счетные импульсы проход т через вторую схему ИВ, а при увеличении равных приращений объема цилиндра в К раз счетные импульсы проход т через первую схему И 7. В первом случае число - импульсный код со второй схемы И пересчитываетс  реверсивным счетчиком 12 в К раз и через схему ИЛИ поступает на счетный вход реверсивного счетчика 13, во втором - поступает на счетный вход реверсивного счетчика без пересчета. За интервал цикла от НМТ до ВМТ исследуемого цилиндра число - импульсный код вычитаетс , а от ВМТ до НМТ суммируетс . По окончании измерени  в реверсивном счетчике 13 сохран етс  код числа, пропорционального среднему индикаторному давлению. Схема И 16 и регулируемый элемент задержки 18 введены дл  совмещени  сигнала ВМТ одного из цилиндров с одной из угловых меток, что дает озможность корректировать положеие сигналов одинаковых приращений бъема цилиндра относительно ВМТ ндицируемого цилиндра. От положеи  их относительно ВМТ индицируеого цилиндра значительно зависит очность измерени .

Формул;) изобрете,;;ик

Устройство дл  измерени  cj-ie;:;некО .индикаторного давлеют  Е ДЕТ.,.;а теп х внутреннего сгорани 5 с ,;j,ep.):..ш ,ее датчик угловых меток с. и.,;-,ик;; верхней мертной точки, соединенный с формировател ми cHrHaji-ovi, датчики давлени  в цилиндрах, усилитель сигнала давлени , соединенный с ииротно-импульсным преобразова елем, включенным на входы двух схем И, вторые нходы которых соединены с rehepaтором импульсов, а третьи входы - соответственно с единичным и с нулевым выходом первого триггера, а выходы схем И соединены с входами схемы ИЛИ перва  непосредственно, втора  - через перньш реверсивный счетчик, выход схемы ИЩ роединен с .входом второго реверсивного счетчика, причем суммирующне rf- вычитающие входы обоих счетчиков срединены соответственно с единичным и нулевым выходом второго триггера, отличающеес  тем, что, с целью автоматизации измерени , в устройство введены два счетлика , четыре дешифратора, переключа: ль , третий триггер, треть  схема И к третий реверсивный счетчик, причем счетный вход первого счетчика соединен с формирователем сигнала угловых ето: 5 а вход установки в О - с формироваталем сигнала верхней мертвой точки, выход первого счетчика через первый дешифратор и переключател в первом положеьши соединен с входом установки в 1 второго триггера и входом установки в О третьего резерснвного счетчика, счетный вход хоторого подключен к выходу формировател  угловых меток, а суммирук ций н вычитающий входы соответственно

соедигшаы с единичным и нулевым выходом второго триггера5 причем выход третьего реверсивного счетчика Еодключен к входам второг-: -рет.ьего и четвертого дешифраторов, выход второго дешифратора соединен с входом установки в О первого триггера и входами установки в 1 второг и третьего триггеров, а также через второй счетчик - с входом установки в О третьего триггера, выход третьего дешифратора подсоединен к входу широтно-импульсного Преобразовател  через третью схему И, второй вход которой соединен с единичным выходом третьего триггера, выход четвертого дешифратора - с счетным входом первого триггера, а датчики давлени  соединены с усилителем через переключатель во втором положении.

2. Устройство дл  измерени  среднего индикаторного давлени  по п, 1, отличающеес  тем что в него введен регулируемый элемент задержки, причем выход формировател  сигнала верхней мертвой точк соединен с входом установки в О первого счетчика через схему И, второй вход которой, а также счетш ;е входы первого счетчика и третьего реверсивного счетчика соединены с формирователем сигнала угловых меток через регулируемый элемент задержки .

Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 182371, кл. .G 01 L 23/22, 1963.

2.Патент США № 3375711,

кл. 73-117.2, опублик. 1968 (прототип ).