Способ определения расхода топлива

 

Использование: в технике расходометрии. Сущность изобретения: предварительно определяют опорное значение резонансной частоты в напорном трубопроводе , заполненном топливом с минимальным содержанием газовых включений. При периодическом перемещении диафрагмы возбуждают электромагнитные колебания в поддиафрагменной полости топливного насоса и в напорном трубопроводе измеряют максимальную разность значений резонансных частот за один цикл перемещения диафрагмы и значение текущей резонансной частоты в напорном трубопроводе и определяют разность между опорным и текущим значениями резонансных частот в напорном трубопроводе. О расходе судят по произведению этих разностей. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4897129/10 (22) 28.12.90 (46) 23.08.93. Бюл,¹ 31 (71) Институт проблем управления (72) Б.В.Лункин, Г.Н.Ахобадзе и И.М,Эфендиев (56) Автомобили "Жигули". M. Òðàíñïîðò, 1982, с. 40-41 (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ РАСХОДА

ТОПЛИВА (57) Использование: в технике расходометрии, Сущность изобретения: предварительно определяют опорное значение резонансной частоты в напорном трубопроИзобретение относится к измерительной технике и может использоваться для измерения малых расходов жидкостей, в частности, в расходомерах топлива в автомобилях, Целью изобретения является повышение точности эа счет учета газовых включений.

Поставленная цель достигается тем, что в способе определения расхода. заключающемся в периодическом перемещении диафрагмы топливного насоса, по крайним положениям которой судят о расходе топлива иэ поддиафрагменной полости насоса в напорный трубопровод, предварительно заполняют напорный трубопровод топливом с минимальным содержанием в нем газовых включений, возбуждают в напорном трубопроводе электромагнитные колебания и фиксируют опорное значение резонансной частоты; при периодическом перемещении диафрагмы- возбуждают электромагнитные колебания в поддиафрагменной полости топливного насоса и в напорном трубопро„„ „„1835490 А1 воде, заполненном топливом с минимальным содержанием газовых включений. При периодическом перемещении диафрагмы возбуждают электромагнитные колебания в поддиафрагменной полости топливного насоса и в напорном трубопроводе измеряют максимальную разность значений резонансных частот за один цикл перемещения диафрагмы и значение текущей резонансной частоты в напорном трубопроводе и определяют разность между опорным и текущим значениями резонансных частот в напорном трубопроводе. О расходе судят по произведению этих разностей. 1 ил. воде, измеряют максимальную разность значений резонансных частот эа один цикл перемещения диафрагмы и значение текущей резонансной частоты в напорном трубопроводе, определяют разность между опорным и текущим значениями резонансных частот в напорном трубопроводе, а расход топлива определяют по произведению этих разностей.

Сущность способа заключается в то, что в поддиафрагменной полости диафрагменного насоса и в напорном трубопроводе возбуждают электромагнитные колебания, собственные частоты которых связаны с перемещением диафрагмы диафрагменного насоса, с наличием газовых включений в потоке и электрофизическими свойствами измеряемого топлива, Расход топлива определяют путем произведения разностей резонансных частот поддиафрагменной полости, соответствующих нижнему и верхнему положениям при ее перемещении и опорной и текущей значений резонансных частот напорного трубопровода. Это позво1835490 ляет исключить ошибку измерения, вызванную изменением параметров потока— сплошности (параметра характеризующего наличие газовых включений), температуры, и связанные с ней изменения диэлектрических свойств топлива.

На чертеже приведена функциональная схема устройства, реализующего предлагаемый способ.

Устройство содержит диафрагменный насос 1 с трубками, элемент связи 2 в виде отрезка длинной линии для возбуждения высокочастотных колебаний в поддиафрагменной полости насоса, первый автогенератор 3, первый делитель 4, Т-образный диэлектрический напорный трубопровод 5, включающий в себя вертикальную заглушенную с одного конца трубку с проводящим экраном 6 и расположенными на ее наружной поверхности проводящими сегментами 7-8, установленными с зазором друг от друга, горизонтальную трубку с проводящим экраном 9 и расположенными на ее наружной поверхности проводящими сегментами 10-11, установленными с зазором друг от друга, первую и вторую катушки

12 и 13, второй автогенератор 14, третью и четвертую катушки 15 и 16, третий автогенератор 17, второй и третий делители 18 и 19, и подключенный к выхода первого, второго и третьего дел ительный блок для обработки данных 20.

Способ определения расхода топлива, перекачивэемого диафрагменным насосом по трубопроводу в карбюратор реализуют следующим образом.

Согласно принципу действия диафрагменного насоса при заполнении рабочей полости над диафрагмой топливом через входную трубку, пружина диафрагмы сжимается и диафрагма перемещается вниз.

После этого под воздействием пружины диафрагма перемещается вверх и топливо «ерез выходную трубку поступает в трубопровод. В силу этого использование диафрагмы при ее перемещении вниз и вверх позволяет определить мгновенный расход топлива, которое перекачивается насосом по трубопроводу.

В устройстве, реализующем предлагаемый способ, сигнал первого автогенератора

3 через элемент 2 подается в поддиафрагменную полость насоса 1, в которой возбуждаются высокочастотные колебания, определяющие собственную частоту образованного укаэанной полостью резонатора.

На выходе первого автогенератора измеряется сдвиг резонансной частоты возбужденной поддиафрагменной полости, связанной с перемещением диафрагмы.

Обозначим fH как резонансную частоту поддиафрагменной полости при нахождении диафрагмы в нижнем положении, соответствующем полному заполнению рабочей полости топливом, 4 как резонансную частоту поддиэфрагменной полости при нахождении диафрагмы в верхнем положении, соответствующем количеству топлива, вытесненному из рабочей полости в трубопровод. Тогда по разности

f -= 4 = 4 (1) можно определить мгновенный расход топлива, перекачиваемого насосом по трубопроводу и обеспечить независимость результата измерения от температурных влияний на электрофиэические свойства измеряемой среды. Далее сигнал с выхода автогенератора после преобразования в первом делителе 4 поступает в блок обработки данных 20.

В системе подачи топлива в потоке контролируемой среды из-за дросселирования имеет место наличие пузырькового газа, концентрацию KoTopol 0 следует учитывать при измерении расхода топлива, перекачиваемого диафрагменным насосом. Поэтому для получения. истинного значения расхода топлива необходимо определение сплошности потока топлива в трубопроводе, по кото. рому перекачивается измеряемая.среда.

Для этого измеряемую среду направляют в вертикально заглушенную с одного конца и горизонтальную трубки, входящие в состав Т-образного диэлектрического напорного трубопровода 5. Сигналом второго

14 и третьего 17 автогенерэторов обеспечивают высокочастотные колебания соответственно в двух идентичных резонаторах: дополнительного, образованного проводящим экраном 6, проводящими сегментами 7 и 8 первой 12 и второй 13 катушками и основного, образованного проводящими экраном 9, проводящими сегментами 10 и 11, третьей 15 и четвертой 16 катушками, Собственные частоты этих резонаторов, измеренных на выходах автогенераторов 14 и 17, позволяют определить диэлектрическую проницаемость топлива и сплошность потока. Взаимно перпендикулярное расположение трубок способствует поддержанию минимального различия по температуре.

Кроме того, благодаря подобной конструкции, поток в вертикальной трубке можно считать практически без газовых включений, т.е. со сплошностью S = 1, Следовательно, для обеспечения результата измерения сплошности, независимого от влияния температуры и изменения диэлектрических свойств контролируемой среды, достаточно оценить частоты fl и fz сигналов на выходах

1835490 (2) S* - 1 - К (fz - 11) 1.Диафра .Ди фрагменный насос; 2.элемент для воэбувдения высокочастотных колебаний; Э.первый ввтогенератор . 4.первый целитель, 6.Т-обраэный диэлектрический иэмеритсльный участок, 6.проводящий экран, 7.проводящий сегмент, З.проводящий сегмент; 9.проводящий экран, 10.проводящий сегмент; П.проводящий сегмент; 12. первая катушка; 1Э вторая катушка

° вторая к&туека

I4. второй ввтогенератор; I5.òðåòüÿ катушка; 16.÷åòâåðòàÿ катушка; 17. третий автогенератор;

IB.âòîðîé делитель; 19.третий делитель; 20.блок для обр ботки донных.

Составитель Г.Ахобадзе

Редактор Т,Мельникова Техред M.Ìoðãåíòàë Корректор С.Лисина

Заказ 2980 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 второго 14 и третьего 17 автогенераторов и осуществить их вычитание. Если разность fz - f1 - О, то в обоих резонаторах сплошность S - 1, при разности fz - f1 b 0 S < 1, т.е. алгоритм определения сплошности имеет вид где К вЂ” постоянная величина и выбирается из условия, что при сплошности потока, равной нулю, должно быть К (fz - fq) = 1. В соответствии с этим выходные сигналы указанных автогенераторов после их преобразования во втором 18 и третьем 19 делителях поступают в блок для обработки данных по его двум другим входам. В этом блоке, после проведения соответствующих преобразований информативных сигналов, по произведению разности частот. рассчитанной согласно выражению (1) и величины

$*, связанной со сплошностью потока выражением (2), судят о мгновенном значении расхода топлива, перекачиваемого диафрагменным насосом. При этом результаты измерения не зависят от изменения температуры, диэлектрических свойств контролируемой среды.

Формула изобретения

Способ определения расхода топлива, заключающийся в периодическом перемещении диафрагмы топливного насоса, по

5 крайним поло кениям которой судят о расходетоплива из наддиафрагменной полости насоса в напорный трубопровод, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения точности за счет учета газовых включений, 10 предварительно заполняют напорный трубопровод топливом с минимальным содержанием в нем газовых включений, возбуждают в напорном трубопроводе электромагнитные колебания и фиксируют опор15 ное значение резонансной частоты, при периодическом перемещении диафрагмы возбуждают электромагнитные колебания в поддиафрагменной полости топливного насоса и в напорном трубопроводе, измеряют

20 максимальную разность значений резонансных частот за один цикл перемещения диафрагмы и значение текущей резонансной частоты в напорном трубопроводе, определяют разность между опорным и текущим

25 значениями резонансных частот в напорном трубопроводе, а расход топлива определяют по произведению этих разностей.