Устройство для автоматического измерения расхода топлива

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО ИЗМЕРЕНИЯ РАСХОДА ТОПЛИВА, содержащее весы с датчиком, расходную емкость с поплавком, электромагнитный клапан на трубопроводе пополнения расходной емкости топливом, соединенные последовательно кнопку и триггер, триггер режима работы, индикатор , отличающееся тем, что, с целью уменьшения време-. ни измерения, в него введены последовательно соединенные элемент задержки , первый элемент И, электронная вычислительная машина, делитель частоты, регистр, а также блок ручного ввода и второй элемент И, при этом второй, третий, четвертый и пятый выходы электронной вьгчислительной машины подключены соответствечно к входу сброса триггера, входу установки триггера режима работы, входу сброса триггера режима работы, и к входу индикатора, второй, третий и четвертый входы электронной вычислительной машины подключены соответственно к выходу блока ручного ввода, выходу второго элемента И и к выхо§ ду регистра, другой вход первого элемента И соединен с выходом дели (Л теля частоты и первым входом второго элемента И, второй и третий входы которого подключены соответственно к выходу триггера и к инверсному выходу триггера режима работы, прямым выходом соединенного с входами элемента задержки и электромагнитного клапана на трубопроводе пополнения расходной емкости топливом, а выход датчика подключен к информационному входу регистра.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

О Н

РЕСПУБЛИК

091 01) А зщ) G 01 F 25/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV С8ИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3642372/IS-IO (22) 14.09.83 (46) 23.09.84. Бюл. М"- 35 (72) Е.H.Êëåâåòåíêî, В.А.Шафоростов и А.Г.Рубан (71) Специализированный проектный. конструкторско-технологический институт по разработке и внедрению автоматизированных систем для оборудова- ния с программным управлением (53) 681.12)(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Ф 129356, кл. С 01 F 9/00, 1960.

2. Авторское свидетельство СССР

Ф 460448, кл. С 01 F 25/00, 1975 (прототип). (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО ИЗМЕРЕНИЯ РАСХОДА Т011ЛИВА, содержащее весы с датчиком, расходную емкость с поплавком, электромагнитный клапан на трубопроводе пополнения расходной емкости топливом, соединенные последовательно кнопку и триггер, триггер режима работы, индикатор, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью уменьшения времени измерения, в него введены последовательно соединенные элемент задержки, первый элемент И, электронная вычислительная машина, делитель частоты, регистр, а также блок ручного ввода и второй элемент И, при этом второй, третий, четвертый и пятый выходы электронной вычислительной машины подключены соответстве но к входу сброса триггера, входу установки триггера режима работы, входу сброса триггера режима работы, и к входу индикатора, второй, третий и четвертый входы электронной вычислительной машины подключены соответственно к выходу блока ручного ввода, выходу второго элемента И и к выходу регистра, другой вход первого элемента И соединен с выходом делителя частоты и первым входом второго элемента И, второй и третий входы которого подключены соответственно к выходу триггера и к инверсному выходу триггера режима работы, прямым выходом соединенного с входами элемента задержки и электромагнитного клапана на трубопроводе пополнения расходной емкости топливом, а выход датчика подключен к информационному входу регистра.

1114892

10!

25

40

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения расхода топлива ,при стендовых испытаниях двигателей внутреннего сгорания.

Известен расходомер, содержащий емкость с помещенным в нее по" ,плавком, шток которого снабжен грузом, воздействующим при опускании поплавка на две пары контактов первая из которых включает счетчик времени, а вторая отключает его по израсходовании количества топлива, равного весу груза jl) .

Недостатком этого расходомера яв ляется невозможность автоматизации процесса изменения дозы жидкости, Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство для автоматического измерения расхода топлива, содержащее весы, оснащенные датчиком с цифровым выходом, расходную емкость с поплавком, электромагнитный клапан на трубопроводе пополнения расходной емкости топливом, соединенные последовательно кнопку и триггер, триггер режима работы, индикатор f2) .

Недостатком известного расходомера является большое время измерения, связанное с постоянством дозы топлива при замере и необходимостью расходования всей дозы при каждом замере.

Целью изобретения является уменьшение времени измерения, Поставленная цель достигается тем, что в устройство для автоматического измерения расхода топлива, содержащее весы с.датчиком, расходную емкость с поплавком, электромагнитный клапан на трубопроводе пополнения расходной емкости топливом, соединенные последовательно кнопку и триггер, триггер режима работы, индикатор, введены последовательно соединенные элемент задержки, первый элемент И, электронная вычислительная машина, делитель частоты, регистр, а также блок ручного ввода и второй элемент И, при этом второй, третий, четвертый и пятый выходы электронной вычислительной машины подключены соответственно к входу сброса триггера, входу установки триггера режима работы, входу сброса триггера режима работы и к входу индикатора, второй, третий и четвертый входы электронной вычислительной машины годключены соответственно к выходу блока ручного ввода, выходу второго элемента И и к выходу регистра, другой вход первого эле-, мента И соединен с выходом делителя частоты и первым входом второго элемента И, второй и третий входы которого подключены соответственно к выходу триггера и к инверсному выходу триггера режима работы, прямым выходом соединенного с входами элемента задержки и электромагнитного клапана на трубопроводе пополнения расходной емкости топливом,а выход датчика подключен к информационному входу регистра.

На чертеже приведена структурная схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит расходную емкость 1 с поплавком 2, установленную на весах 3, оснащенных датчиком 4 с цифровым выходом, электромагнитный клапан 5 на трубопроводе пополнения расходной емкости 1 топливом, последовательно соединенные кнопку 6, триггер 7, второй элемент И 8, электронную вычислительную машину 9, делитель 10 частоты, регистр 11, последовательно соединенные триггер 12 режима работы, элемент 13 задержки, первый элемент И 14, подключенный на вход электронной вычислительной машины 9, блок 15 ручного ввода индикатор 16, подключенный к выходу электронной вычислительной машины 9.

Сбросы обоих триггеров 7 и 12 и вход "Установка" триггера 12 соединены с выходами электронной вычислительной машины 9, выход делителя

10 соединен с входом второго элемента И 8 и через первый элемент 14 с одним из входов электронной вычислительной машины, выход триггера 12 соединен также с электромагнитным клапаном 5, а инверсный его выход с одним из входов второго элемента

И 8, выход датчика 4 соединен через регистр 11 с другими входами электронной вычислительной машины 9.

Поплавок 2 имеет отверстия для прохода топлива и конусный выступ который входит в трубопровод пополнения при достижения определенного уровня топлива в расходной емкости

1, прекращая тем самым подачу топлива.

Электронная вычислительная машина 9 состоит из центрального процессора 17, подключенного шиной 18 адре14892 где,д Р! д ;Д, 30 где g Т вЂ” измеренный промежуток времени; ( дтгд п — допустимый промежуток времени по условию обеспечения точности замера.

Максимальная величина дозы топлива должна обеспечивать измерение максимального расхода топлива, т.е. ьРт) -(дР,„ Я

3 ll са к дешифратору 19 адреса модуля ввода-вывода и адресному коммутатору

20, соединенного шинами данных 21 и управления 22 с буфером 23 данных, модулями 24 и 25 ввода позиционных сигналов, модулем 26 ввода инициа тивных сигналов, модулями 27 и 28 вывода дискретных сигналов. Адресный коммутатор 20 соединен с буфером 23 через блок 29 памяти, на вход центрального процессора 17 поступает сигнал с генератора 30 импульсов, который поступает также на вход делителя 10. Кроме того, выходы модулей 27 и 28 являются выходами электронной вычислительной машины

9, а входы модулей 24 — 26 — ее входами.

Устройство работает следующим образом.

При постоянной частоте генератора 30 период следования импульсов после делителя 10 постоянный, а его длительность определяет точность измерения времени, необходимого для израсходования нужного количества топлива. Поэтому всегда при измерении необходимо соблюдать условие

" изменение веса топлива, после чего начинается заполнение расходной емкости 1.

5 В режиме наполнения триггер 12 сброшен, электромагнитный клапан 5 открыт и расходная емкость 1 заполняется топливом.

При замыкании кнопки 6 устанавли10 вается триггер 7, при этом на второй элемент И 8 поступают два разрешающих сигнала с триггеров 7 и 12 и импульсы после преобразования с делителя 10, куда поступают высокоt5 стабильные импульсы с генератора 30.

Приход каждого импульса с второго элемента 8 на модуль 26 вызывает появление сигнала "Готовность" на шине 22, который вызывает прерыва20 ние центрального процессора 17 и выполнение следующей программы:

П 11 — анализ причины, вызвавшей прерывание(на модуль 26 приходят два сигнала: с

25 элемента 8 и первого э..емента 14

П 12 — опрос модуля 24(максимальный расход топлива, возможный в серии замеров

4m g)

П 13 — опрос модуля 25(текущее значение веса расходной емкости 1 с датчика 4 каждым импульсом с делителя IO запоминается в регистре 11 и поступает на вход модуля 2S);

П 14 — проверка условия

40 где(дР J — максимальная величина дозы топлива;

Q<>> максимальный расход топлива,который может измеряться расходомером.

Величина минимальной дозы топлива(д ограничена точностью весов 3.

Уменьшение времени замера обеспечивается за счет двух факторов: расходомер начинает измерение, если

50 величина дозы достаточна для обеспечения заданной точности и при возможном максимальном расходе топлива, задаваемом с блока 15; процесс измерения заканчивается при выполнении

55 условий дт> (дт„g ь.Р> (дР), где P — текущее значение веса

Т расходной емкости 1;

P — вес пустой расходной емк кости 1 и при выголнении этого условия установка триггера 12.

Поэтому режим заполнения будет до тех пор, пока расходная емкость

1 не будет иметь достаточную дозу топлива.

После установки триггера 12 начинается режим измерения. Сигнал с триггера 12 отключаеч электромагнитный клапан 5, а сигнал с инверсного выхода триггера 12 блокирует прохождение импульсов с делителя 10 через второй элемент 8. Через время, необ1114892

5 ходимое для окончания переходного процесса при отключении электромагнитного клапана 5(определяется элементом 13), сигнал с триггера 12 через элемент 13 разрешит прохожде"

5 ние импульсов с делителя 10 через первый элемент 14 на другой вход модуля 26. Приход каждого такого импульса вызывает прерывание центрального процессора 17 и выполнение 10 следующей программы: .П 21 — анализ причины прерывания, и, если это сигнал с первого элемента 14, выполнение следующего пункта иначе- переход на П 11

П 22 - счет импульсов двухвходового элемента 14 в ячейке блока 29, соответствующей интервалу времени ((Т)

П 23 — (выполняется только для первого импульса) опрос модуля 25 и запись в ячейку блока 29, соответствующую начальному весу расход- 2 ной емкости 1 (Р„)

П 24 — проверка условия - пД, где К вЂ” масштабный коэффициент, и при его выполнении переход на П 25;

П 25 — опрос модуля 25 (Рт);

36

П 26 — проверка условия б

П 28 — в. цача соответствующего кода на модуль 28 для индикатора 16;

П 29 — сброс триггеров 7 и 12;, П 30 - обнуление gT (ячейки блока

29), конец.

Обе программы размещены в ячейках блока 29. Управляющие сигналы для центрального процессора 17 выдает генератор 30. Обмен информацией между блоком 29 и центральным процессором 17(чтение команды, запись или чтение чисел) осуществляется путем подачи кода адреса по шине 18 на адресный коммутатор 20 с центрального процессора 17, адресный коммутатор

20 возбуждает определенную ячейку блока 29, информация с которой при подаче соответствующей команды ("Чтение", "Запись" ) по шине 22 через буфер 23, шину 21 поступает в центральный процессор 17. Обмен центрального процессора 17 с модулями 24-28 отличается от описанного тем, что вместо адресного коммутатора 20 код адреса модуля поступает на дешифратор !

9, и наличием сигнала "Готовность" при появлении его на одном иэ входов модуля 26, который вызывает прерывание основной программы. т И (4Ч

40 и при его выполнении переход на

П 27;

П 27 — вычисление расхода по формуле

Т Н

Q=— (Тк

Таким образом, предлагаемое изобретение позволяет уменьшить продолжительность цикла измерения, так как при каждой величине расхода топлива устройство обеспечивает наименьшее время измерения, связанное с соответствующей дозой, при условии обеспечения требуемой точности измерения. .Е

1114892

Составитель Ю.Алешин

Редактор Л. Гратилло Техред М. Гергель Корректор IO.Макаренко

Заказ 6755/27 Тираж 609 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

ll3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4