Способ определения расхода топлива

ОЮЗ СОВЕТСКИХОЦИАЛИСТИЧЕСКИЕСПУБЛИК1835490 01 Р 1/66 САНИЕ И М,Эф сходомет- варительначение трубопроГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОВЕДОМСТВО СССР(46) 23.08.93. Бюл,М 3171) Институт проблем управления(57) Использование: в технике рарии, Сущность изобретения: предно определяют опорное зрезонансной частоты в напорном"Жигули", М.;Транспорт,ПРЕДЕЛ Е НИЯ РАСХОДА Изобретение 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 трубопроводе, заполненном топливом ным содержанием газовых вкл периодическом перемещени возбуждают электромагнитны поддиафрагменной полости то соса и в напорном трубопрово максимальную разность значе сных частот за один цикл пере афрагмы и значение текущей частоты в напорномтрубопров ляют разность между опорны значениями резонансных час ном трубопроводе. О расходе изведению этих разностей. 1 и с минимальючений. При и диафрагмы е колебания в пливного наде измеряют ний резонанмещения дирезонансной оде и опредем и текущим тот в напор- судят по проводе, 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 позво 1835490ляет исключить ошибку измерения, вызванную изменением параметров потока -сплошности (параметра характеризующегоналичие газовых включений), температуры,и связанные с ней изменения диэлектрических свойств топлива.На чертеже приведена функциональнаясхема устройства, реализующего предлагаемый способ.Устройство содержит диафрагменныйнасос 1 с трубками, элемент связи 2 в видеотрезка длинной линии для возбуждениявысокочастотных колебаний в поддиафрагменной полости насоса, первый автогенератор 3, первый делитель 4, Т-образныйдиэлектрический напорный трубопровод 5,включающий в себя вертикальную заглушенную с одного конца трубку с проводящим экраном 6 и расположенными на еенаружной поверхности проводящими сегментами 7-8, установленными с зазоромдруг от друга, горизонтальную трубку с проводящим экраном 9 и расположенными наее наружной поверхности проводящимисегментами 10-11, установленными с зазором друг от друга, первую и вторую катушки12 и 13, второй автогенератор 14, третью ичетвертую катушки 15 и 16, третий автогенератор 17, второй и третий делители 18 и 19,и подключенный к выхода первого, второгои третьего дел ительный блок для обработкиданных 20,Способ определения расхода топлива,перекачиваемого диафрагменным насосомпо трубопроводу в карбюратор реализуютследующим образом.Согласно принципу действия диафрагменного насоса при заполнении рабочейполости над диафрагмой топливом черезвходную трубку, пружина диафрагмы сжимается и диафрагма перемещается вниз,После этого под воздействием пружины диафрагма перемещается вверх и топливо через выходную трубку поступает втрубопровод, В силу этого использованиедиафрагмы при ее перемещении вниз ивверх позволяет определить мгновенныйрасход топлива, которое перекачивается насосом по трубопроводу.В устройстве, реализующем предлагаемый способ, сигнал первого автогенератора3 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, связаннойс перемещением диафрагмы. Обозначим 1 н как резонансную частоту поддиафрагменной полости при нахождении диафрагмы в нижнем положении, соответствующем полному заполнению рабочей полости топливом, 1 в как резонансную частоту поддиафрагменной полости при нахождении диафрагмы в верхнем положении, соответствующем количеству топлива, вытесненному из рабочей полости в трубопровод. Тогда по разностит=тне (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 которого 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 автогенераторов 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 5 = 1, Следовательно, для обеспечения результата измерения сплошности, независимого от влияния температуры и изменения диэлектрических свойств контролируемой среды, достаточно оценить частоты б и 12 сигналов на выходах(2) Я - 1 - К (12 - 11)ДиаФрагменный насосавтогенератор; 4,перб.проводищий экран; 710.проводящий сегмент14. второй ввтогенера18.второй делитель; 2.элемент для воэбукдения ко тнмк колебаний; Э,первыйый участок; ь; 5.Т-обраэный диэлектрический иэмеритсльй сегмент; З.проводящий сегмент 9.проводящдящий сегмент; 12. первая катушка; 1 Э. вторатья катушка; 1 б.четвертая катушка; 17.третелитель; 20.блок для обработки данных,ли; П.пров катушка;й автоген ор; 15.тр 9. третий д Составитель Г,Ахобадзедактор Т,Мельникова Техред М.Моргентал Корре Лисин аказ 2980 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 роизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 1 второго 14 и третьего 17 автогенераторов и осуществить их вычитание. Если разность17 - 1 - О, то в обоих резонаторах сплошность Я - 1, при разности 12 - 111 0 Я1, т.е. алгоритм определения сплошности имеет вид где К - постоянная величина и выбирается иэ условия, что при сплошности потока, равной нулю, должно быть К (12 - 11) = 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 8, 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 полокениям которой судято расходетоплива из наддиафрагменной полости насоса в напорный трубопровод, о т л и ч аю щ и й с я 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 опор ное значение резонансной частоты, припериодическом 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.