Стробоскопический индикатор давления в цилиндрах двигателя

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советснин

Социалистичеснин

Республик (1ii 872991

К АВТОРСКОМУ -СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свнд-вуI (22) Заявлено13. } 1. 79 (21) 2839424/18-10 (5l }Ì. Кл.

G 0I L 23/08 с присоединением заявки РЙ вЂ”, )Ьаударстетлны11 квинтет

CCCP ае делан нзееретеннй в етнрытн11 (23) flрноритет—

ОпУбликовано 15. 10. 81 ° Бюллетень Jlft 38

Дата опубликования описания 1 7. 10. 81 (53) УД К 53) . 787 (088.87 (72) Авторы изобретения

Л. М. Михеев и Л.:А. Шеромов

Новосибирский институт инженеров водного транспорта (71) Заявитель (54) СТРОБОСКОПИЧЕСКИЙ ИНЦИКАТОР ДАВЛЕНИЯ В ЦИЛИНПРАХ

ДВИГАТЕЛЯ. l

Изобретение относится к измерительной технике и может найти применение при контроле и испытаниях .двигателей внутреннего сгорания.

Известны индикаторы, работа которых основана на стробоскопическом эффекте (1 J. Наиболее близким к изобретению яв" ляется устройство, содержащее датчик давления, выход которого соединен че40 рез усилитель с входами первого и второго ключей, выходы которых через запоминающие элементы подключены ко входам компаратора, выход которого связан с регистрирующим устройством, а

3S также датчики угла поворота вала двигателя, подключенные к формйрователям прямоугольных импульсов (2).

Однако известное устройство имеет.низкую точность и неудобно в экс" плуатацни.

Цель изобретения - повыаение точности измерения давления.

2 указанная цель достигается тем, что устройство снабжено тремя счетчиками, двумя дешифратораии, двумя элементами совпадения, двумя делителями частоты, двумя дополнительными ключами, генератором тактовых импульсов и дополнительным регистрирующим устройством, причем выход компаратора подключен к первому управляющему входу третьего ключа, выход генератора тактовых итетульсов через этот ключ первый делитель и третий счетчик подключен к регистрирующему устройству, установочный вход третьего счетчика, через второй делитель соединен со вторым управляющим входом третьего ключа, управляющим входом второго ключа, первым управлящцим входом четвертого клют ча и выходом первого элемента совпадения, входы которого через первый дешифратор подключены к выходам первого счетчика, счетный вход которого соединен с выходом четвертого ключа, а установочный - со вторым управля

872991!

15

45

50 ющим входом первого ключа и выходом вторОго элемента совпадения, входы которого через второй дешифратор соединены с выходами второго счетчика, установочный вход которого соединен с выходом второго формирователя, а счетный вход — с вы::одом первого формирователя и входом четвертого ключа, вход дополнительного регистрирующего устройства подключен к выходам первого .счетчика.

На чертеже представлена схема устройства, Устройство содержит датчик 1 угла поворота коленчатого вала, датчик 2 нижней мертвой точки (HMT), формирователи 3, счетчик 4 сдвига мертвой точки, дешифратор 5, элемент б совпадения, ключ 7, счетчик 8 числа градусов поворота коленчатого вала, дешифратор 9, элемент 10 совпадения, регистрирующее устройство 11, пьезоэлектрический датчик 12 давления, элек трометрический усилитель 13, ключи

14 и 15, схема 16 запоминания уровня сигнала, схема 17 преобразования аналогового сигнала во временной интервал, компаратор 18, генератор 19 тактовых импульсов, ключ 20, делитель

21 частоты тактовых импульсов, измерительный счетчик 22, цифровой индикатор (регистрирующее устройство)23 и делитель 24 частоты стробирующего импульса.

Индикатор работает следующим образом.

При вращении маховика импульсы датчиков 1 и 2 через формирователи 3, где они преобразуются в прямоугольные, подаются на вход счетчика сдвига мертвой точки 4, причем сигналом.от датчика мертвой точки 2 этот счетчик сбрасывается на нуль при каждом обороте маховика и затем начинает считать импульсы от датчика угла поворота коленчатого вала 1. При прохождении перед датчиком 1 полосы, по" рядковый номер которой совпадает с1 числом, установленным на переключателе дешифратора 5, например 120, на всех .входах элемента совпадения 6 появляется логическая единица, и эта схема выдаег импульс искусственной

НМТ. При перестановке датчика давления, 12 на другой цилиндр переключа.тель дешифратора 5 устанавливается в другое положение,, соответствущщее углу заклинки кривошипов испытываемого двигателя. Импульс НМТ сбрасывает

4 счетчик 8 числа градусов на нуль и одновременно открывает ключ..7, который пропускает импульсы датчика угла поворота коленчатого вала на счетчик,.8. Как только число на этом счетчике достигает значения, установленного оператором при помощи .переключателя (дашифратора) 9, на всех его выходах появляются логические единицы, и элемент совпадения 10 выдает стробирующий импульс, который закрывает ключ 7, На счетчике 8 остается заданное число градусов, которое сохраняется до прихода следующего импульса НМТ и высвечивается на регистрирующем устройстве 11. Показания счет- чика 8 можно подать на вход ЭВМ без дополнительных преобразований. Для определения дальнейшего рассмотрения работы индикатора поедположим, что деление частоты в элементах 21 и 24 не происходит. Импульс HMT на короткое время открывает ключ -14 и .схема 16 запоминает уровень сигнала, соответ- ствующий положению коленчатого вала . в начале такта сжатия, Этот уровень сохраняется. в течение ваего рабочего цикла дизеля на первом входе компаратора 18. Ключ 15 до прихода стро30 бирующего импульса открыт, и сигнал с пьезоэлектрического датчика 12 поступает на схему преобразования аналогового сигнала во временной интервап

17. При появлении стробирующего импульса его передним фронтом сбрасы.вается на нуль счетчик 22, а задним— закрывается на время, достаточное для измерения, ключ 15 и открывается ключ

20. Тактовые импульсы поступают на измерительный счетчик 22, и уровень сиг= нала, имевшийся на схеме 17 и соответственно на втором входе компаратора 18, снижается строго пропорционально времени. При совпадении уровней ьа входах компаратор .18 выдает импульс, закрывающий ключ 20; на измерительном счетчике 22 оказывается число, пропорциональное разности давлений в моменты времени появления стробирующего к НМТ импульсов. Показания измерительного счетчика 22 сохраняются до прихода переднего фронта следующего стробирующего импульса и высвечиваются на цифровом индикаторе 23. Счетчик 22 выполнен двоичным и, следовательно, может быть подключен к ЭВМ без дополнительных устройств.

Так как в двигателе внутреннего сгорания рабочий процесс ьакеет от5

:872991 клонения от цикла к циклу, то для увеличения точности измерений введены одинаковые делители частоты 21 и

24, первый из которых делит частоту тактовых импульсов, а второй — частоту стробирующих импульсов. Очевидно, что в этом случае измерительный счетчик показывает число, равное среднему арифметическому за несколько циклов работы двигателя. следовательно, медленно меняющийся сигнал: дрейфа вследствие вычитания уничтожается.

Устройство может найти применение на судах речного и морского флота и . на железнодорожном транспорте для . анализа рабочего процесса среднеоборотных дизелей, что дает возможность

l повышать экономичность последних.

Формула изобретения

Стробоскопический индикатор давления в цилиндрах двигателя, содержа.щий датчик давления, выход которого соединен через усилитель с входами. .первого и второго ключей; выходы ко. торых через запоминающие элементы подключены ко входам компаратора, регистрирующее устройство, а также: датчики угла поворота вала двигателя, подключенные к формирователям прямоугольных импульсов, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повыше» ния точности измерения давления, в него введены три счетчика, два дешифратора, два элемента совпадения, два делителя частоты, третий и четвертый ключи, генератор тактовых импульсов и дополнительное регистрирующее устройство, причем выход компаратора подклю" чен к первому управляющему вхОду третьего ключа, выход генератора тактовых импульсов через этот ключ, первый делитель и третий счетчик подключен к регистрирующему устройству, установочный вход третьего счетчика через вто30 рой делитель соединен со вторым.управляющим входом третьего ключа, управляющим входом второго ключа, первым управляющим входом четвертого ключа и выходом первого элемента сов-!

5 падения, входы которого чЕрез ПерВый дешифратор подключены к выходам первого счетчика, счетыай вход которого соединен с выходом четвертого ключа, а установочный-со вторым управляющим

2о входом первого ключа и выходом второго элемента совпадения, входы которого через второй дешифратор соединены с выходами второго счетчика, установочный вход которого соединен

25 с выходом второго фбрмирователя, а счетный. вход — с выходом первого фор-, мирователя и входом четвертого ключа, вход дополнительного регистрирующего устройства подключен к .выходам перзо вого счетчика.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Я 547666» кл. 6 01 L 23/08, 1975

2. Авторское свидетельство СССР

Ф 613221, кл., 6 01 L 23/08, 1976 (прототип} .

872991

Составитель И. Сумцов

Редактор Л. Копецкая Техред Т.Маточка- Корректор Г. Назарова м

Заказ 9015/63 Тираж 910 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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