Устройство для измерения перемещения подпружиненной иглы форсунки

 

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ ПОДПРУЖИНЕННОЙ ИГЛЫ ФОРСУНКИ, снабженной полостью пружины, содержащее генератор, первый ВЫХОД которого связан с последовательно соединенными датчиком, первым входом детектора и анализатором, a второй выход - с вторым ВХОДОМ детектора, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерений, генератор выполнен в виде сверхвысокочастотного (СВЧ) генератора, четверть длины во.пны которого больше величины максимального перемещения иглы, датчик выполнен в виде электромагнитного элемента связи, размещенного внутри и соосно с полостью пружины, a детектор - в виде смесительного СВЧ детектора, причем связь первого выхода СВЧ генератора с датчиком выполнена в виде коаксиальной линии связи. (Л со 00 ел оо

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

4(5D F 02 М 6500

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPGHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3503422/25-06 (22) 21.10.82 (46) 07.02.85. Бюл. № 5 (72) А. Э. Капустин, В. A. Константинов, В. М. Рогачевский, А. Н. Швайко и Е. Л. Шильдкрот (53) 621.436.038 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР по заявке № 3316872, кл. F 02 М 65/00, 1981. (54) (57) 1. УСТРОЛСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ ПОДПРУЖИНЕННОЛ ИГЛЫ ФОРСУНКИ, снабженной полостью пружины, содержащее генератор, первый выход которого связан с последова„„SU. 1138530 А тельно соединенными датчиком, первым входом детектора и анализатором, а второй выход — с вторым входом детектора, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерений, генератор выполнен в виде сверхвысокочастотного (СВЧ) генератора, четверть длины волны которого больше величины максимального перемещения иглы, датчик выполнен в виде электромагнитного элемента связи, размещенного внутри и соосно с полостью пружины, а детектор — в виде смесительного СВЧ детектора, причем связь первого выхода СВЧ генератора с датчиком выполнена в виде коаксиальной линии связи.

1138530

Составитель П. Покровский

Редактор Н. Яцола Текред И. Верес Корректор В. Бутяга

Заказ 10655/24 Тираж 538 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, )K — 35, Раушская иаб., д. 4/5

Филиал ППП «Патеит», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к испытаниям топливной аппаратуры и дизелей, и может быть использовано при исследованиях и диагностике форсунок дизелей.

Известно устройство для измерения пере- мещения иглы форсунки, содержащее генератор, первый выход которого связан с последовательно соединенными датчиком, первым входом детектора и анализатором, а второй выход — с вторым входом детектора (1).

Недостатком известного устройства является невысокая точность измерений, так как вследствие относительно небольшой скорости распространения используемых в нем ультразвуковых колебаний, а также зависимости этой скорости от ряда конструктивных и физических факторов имеет место заметная погрешность измерений.

Цель изобретения — повышение точности измерений перемещения иглы форсунки.

Цель достигается тем, что в устройстве для измерения перемещения подпружиненной иглы форсунки, снабженной полостью пружины, содержащем генератор, первый выход которого связан с последовательно соединенными датчиком, первым входом детектора и анализатором, а второй выход — с вторым входом детектора, генератор выполнен в виде сверхвысокочастотного (СВЧ) генератора, четверть длины волны которого больше величины максимального перемещения иглы, датчик выполнен в виде электромагнитного элемента связи, размещенного внутри и соосно с полостью пружины, а детектор — в виде смесительного СВЧ -детектора, причем связь первого выхода СВЧ генератора с датчиком выполнена в виде коаксиальной линии связи.

На чертеже представлена структурная блок-схема устройства.

Устройство для измерения перемещения иглы форсунки содержит генератор 1, вырабатывающий электромагнитные колебания сверхвысокой частоты (СВЧ генератор), который своим первым выходом соединен при помощи коаксиальной линии связи 2 с датчиком 3, выполненным в виде электромагнитного элемента связи, размещенного внутри и соосно полости 4 пружины 5 форсунки 6, перемещение иглы 7 через шток 8 ко. торой измеряется. При этом полость 4 используется в качестве естественного волновода СВЧ колебаний.

Датчик 3 линией 9 связан с первым входом детектора 10, который последовательно присоединен к анализатору 11. Детектор 10 выполнен в виде смесительного СВЧ детектора. Для обеспечения однозначной связи амплитуды сигнала на выходе из детектора 10 с перемещением штока 8 и иглы 7 форсунки 6 четверть длины волны генератора 1 превышает величину максимального перемещения иглы 7. Параллельно генератор 1 связан своим вторым выходом с вторым входом детектора 10. Анализатор 11 фиксирует колебания, выходящие из детектора 10.

Устройство работает следующим образом.

СВЧ электромагнитные колебания с первого выхода генератора 1 попадают по коаксиальной линии связи 2 на датчик 3— элемент связи, возбуждающий в естественном волноводе — полости 4 форсунки 6 электромагнитные колебания, При этом в полости 4 в результате наложения зондирующего и отраженного от штока 8 сигнала устанавливается стоячая волна, а напряженность электромагнитного, поля в плоскости элемента связи (датчик 3) определяется соотношением между длиной волны и расстоянием до поверхности перемещающегося штока 8. Периодическое изменение положения штока 8 вызывает фазовую модуляцию высокочастотного сигнала.

Низкочастотный сигнал выделяется в смесительном СВЧ детекторе 10, на первый вход которого поступает промудулированный (зондирующий) сигнал от датчика 3, а на второй — опорный сигнал со второго выхода СВЧ генератора 1. С выхода детектора 10 низкочастотный сигнал подается на вход анализатора 11.

Использование СВЧ колебаний для измерения перемещения иглы форсунки позволяет заметно повысить точность результатов измерений по сравнению с известным устройством, так как вследствие увеличения скорости распространения сигнала и устранения зависимости этой скорости от местоположения и качества контакта датчика с деталями форсунки, а также однородности материала деталей и их температуры существенно снижается погрешность распространения зондирующих волн. Бесконтактность предлагаемого устройства дает возможность использовать его в системах диагностирования топливной аппаратуры двигателя.