Устройство для измерения среднего индикаторного давления

Сове Советоких Социалистических Республик,12.74 (21) 2087514,0 51) М Кл.г б 01 М 1500т.т 011. 23/08 с присое м заявки Ь не 1 осударственный комитет Совета Министров СССР ло делам изобретений 23) Приоритет Оп у бликов а но 15.12 Дата опубликовани 6. Бюллетень Ле 4 описания 17.12.76 3) УДК 621.432.018,(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СРЕДНЕГО ИНДИКАТОРНОГО ДАВЛЕНИЯУстройство может быть использовано как при научно-исследовательских работах и доводке новых образцов, так и при диагностике двигателей внутреннего сгорания, компрессоров и других поршневых машин, содержащих 5 кривошипно-шатунный механизм.Известны устройства для измерения среднего индикаторного давления в цилиндрах поршневых машин, содержащие датчики давления и положения поршня, электронно-вычис лцтельный блок и индикатор 11. Область применения таких устройств ограничена, так как они пригодны лишь для кривошипно-шатунного механизма заданного конструктивного исполнения. 15Известны устройства для измерения среднего индикаторного давления, содержащие функциональный прсобразователь ц датчик давления, связанный через усилитель с индикатором 21. Такие устройства не применимы для 20 двигателей с различными конструктивными соотношениями кривошипно-шатунного механизма, а применимы лишь для поршневых машин с центральным кривошипно-шатунным механизмом, который характеризуется лишь вели чиной - отношением радиуса кривошипа к длине шатуна, характеризующейся так называемой поправкой Брикса. Применение контактного преобразователя в датчике положения поршня снижает надежность, долговеч ность и увеличивает погрешность измерения из-за воздействия на быстроскользящий контакт вибраций, атмосферных условий и других факторов.Известны устройстьа, содержащие функциональный преобразователь, выполненный в впдс датчика положения поршня, собранного по мостовой схеме из активных резисторов и установленных на изоляционной подложке фоточувствительных элементов, источника параллельных лучей света и установленного жду последними оптического модулятора виде жестко связанного с валом двигателя диска с радиальной щелью, и датчик давления, соедцнениый через усилитель с индикатором- интегратором, подключенным к диагоналям мостовой схемы функционального преобразователя 3. Такие устройства характеризуются пониженной точностью измерения при работе с поршневыми машинами, имеюними различные конструктивные соотношения кривошшио-шатуниого механизма, а именно отношения радиуса кривошипа к длине шатуна, особенно с машинами, имеющими дезаксажиые механизмы, прицепные шатуны, с машинами с расходящимися поршнямп, с крейцкопфиыми механизмами и т. д,Цель изобретешгя - повышение точности измерения путем учета исходных конструктивных соотношений кривошипно-шатунного мс539248 10 50 55 ханизма - достигается тем, что изоляционная подложка снабжена механизмами линейного и углового смещения, меекду источником параллельных лучей света и оптическим модулятором разыеще 11 доиолеш 1 елье 1.ый диск с кольцевыви щелями переменного радиус", фоточувствительные элееЕенты вьшолпсны в радиальных полос, ширина фотоакти Иного слоякоторых изменяется на постоянном раДИУсе по законУ ъ = в 1 п а + А,р вЕп 2 а, а по длине радиуса по закону= ьш а + + А,р в 1 п 2(а+ Я,где а - угловое положение вала,А,р - среднее значение приведенной поправки Брикса,1 - дополнительный угол,На чертеже изображена принципиальная кинематическая схема устройства для измерения среднего индикаторного давления с кипематической схехЕОЙ есривошигИО-шатуино 1 О механизма дезаксажиой ч-обрЕзеЕой иорЕииеиой машины.Устройство состоит из датчика 1 даЕзления, усилителя 2, рсзисториой полумостовой схемы 3, магнитоэлектрического шЕдикатора-интегратора 4, датчика 5 положеня поршня, преобразователя Ь, оптического модуля гора 7, жестко связашЕого осью 8 с валом испытуемой машины 9, дополнительного диска с кольцевой щелью 10 постоянной ширины и переменного радиуса, радиальное положение которой задается задатчиком дополнЕтельиого угла ), выполненного в виде двойной подижной диафрагмы, источника 11 параллельных лучей света, червячных передач 12 и 13, с помощью которых задается приведенная поправка Брикса (А) и начальный угол (р).Перед производством измерений в датчик 5 положения поршня вводятся исходные данные конструктивной особенности испытуемой машины: приведенная поправка Брикса (А), начальный (13) и дополнительныйуглы в соответствии с типом кривошипно-шатунного механизма.Злектреческий сигнал датчеЕееа давления 1 усиливается усилителем 2, поступает на полу- мостовую резисториую схему 3 и фоторезисторный преобразователь б, В диагональ образованной ими мостовой схемы включен индикатор-интегратор 4, измеряющий среднее значение проходящего через него тока, Вра:цение коленчатого вала машины 9 передает:я модулятору 7, который при помощи оптической щели направляет луч света на поле преобразователя 6, в результате происходит преобразование электрического сигнала по закону 15 20 25 30 35 40 45 4 р) = зеп,о ) -Авеп 2(М++ Д, где ео - угловая скорость вала,- время. 1 аким образом происходит преобразование сигнала из координат давление - время в коОрдинаты давлееше - -Обьсм, интегральное зиачееше которого пропорционально среднему индикаторному давленшо. Следовательно, шкала указателя градуируется 11 егЕосредствееееео в едиЕшцах давления. Формула изобретения Устройство для измерения среднего индикаторного давления, например, двигателя внутреннего сгорания, содержащее функциональный преобразователь, выполненный в виде датЕвка положеня поршня, собранного по мостовой схеме из актвеЕых резисторов и установленных иа изоляционной подложке фоточувст 11 иельых элементов, источника параллельных лучей света и установленного между последшми Оптиеского оду;ЕяЕОра в ш 1- де жестко связанного с валом двигателя диска с радиаль 1 ой щелью, и датчик давления, сосдинеешый через усилитель с иидикаторомиитсгратором, подключенным к дна гоналяы мостовой схемы функционального иреобразоьателя, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения путем учета исходных конструктЕвных соотношений кривошипно-шатунного мехаешзма, изоляционная подложка с и а 0 же и а м ех а н и 3 ь а х и л и е е Й 110 О и углового смещения, между источником параллельных лучей сьета и оптическим модулятором размещен дополнительный диск с кольцевыми щелями переменного радиуса, а фоточувствптелшЕыс элементы выполнены в виде радиальных полос, ширина фотоактивного слоякоторых изменяется иа постоянном раДиУсе ио законУ Р =- зЕп а+А,рзЕИ 2 а, а по длине радиуса по закону р = зЕИ а+ АЕ, ьш 2(а+ Я,где а - угловое положение вала,А,р - среднее значение приведенной поправки Брикса,р - дополнительный угол. Источепели информации, принятые во внимание при экспертизе1. Патент СШЛ М 3815410, Кл. 73 в 1, 1973 г.2. Авт, св. М 340923, М. Кл. Се 011. 23/00, 1972 г.3, Описание анализатора Епрпе Апа 1 узЕз Жае 1 оггпз, проспект ф.Ермы Тех 1 гоп 1 х, 1 пс 1973, стр, 4 - 12 (прототип).Подписноев СССР Сапунова, 2 пографя,Заказ 2766/6ЦНИИПИ Изд.1852сударственного ко по делам изобрет 035, Москва, Ж,Тираж 1029итета Совета Минисений и открытийРаушская наб., д. 4/