Устройство для измерения расхода топлива при испытаниях двигателя внутреннего сгорания

СООЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК А 1 гггг 1)5 С 01 ГОСУДАРСТВЕПО ИЗОБРЕТЕПРИ ГКНТ СС ЫЙ КОМИТЯМ И (ЛНРЫТ ЕНИЯ ССР1. 5,АСХО сти от вис щовес съемом и количес Блок 22 ычисляет гчи слепи расход израс ованного й. 2 ил. оличество топлвигателем во ме испыта ОПИСАНИЕ ИЗОБ ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕЙИЯТОПЛИВА ПРИ ИСПЫТАНИЯХ ДВИГАТВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ(57) Изобретение относится ктельным устройствам и позволя зить трудоемкость измерении расходатоплива при испытаниях двигателявнутреннего сгорания. Работающий двигатель 40 потребляет топливо из емкости 36, установленной на чаше весов1. Перемещение стрелки весов вызываетсрабатывание датчиков 2-5, сигналыс выходов которых поступают в блок10 управления. Блок 23 управления гсъемником 29 противовеса управляет выработанного топливИзобретение относится к измерительным устройствам и может быть использовано для измерения расходатопливапри испытаниях двигателявну: реннего сгорания.,Цель изобретения - снижение трудоемкости измерений,На фиг.1 приведена функциональнаясхема устройства; на фиг.2 - схемавычислителя расхода.Устройство (фиг.1) содержит весы1, на шкале которых установлены датчики 2-4 количества и датчик 5 предельного количества, соединенныесоответственно через дифференциальныецепочки 6-9 с блоком 10 управления,который содержит схемы 11-15 совпадения и ячейки 16-21 памяти, Выходдифцепочки .6 подключен к первому входу схем 11 и 12 совпадения, а выходкаждой дифцепочки 7-9 подключен кпервому входу соответственно своейсхемы 13-15 совпадения. Выход схемы11 совпадения соединен с первым входом элемента 17 памяти. Выход каждойсхемы 12-15 совпадения, подключен соответственно к первому входу своегоэлемента 18-21 памяти, соединенныхс входами вычислителя 22 расхода.Первый выход вычислителя 22 подключенк элементам 12-15 и к блоку 23 управления съемником противовеса, состоящему из последовательно соединенныхсхем 24 отрицания, схемы 25 совпадения, двух элементов 26 и 27 памятии исполнительного органа 28. Причемна второй вход схемы 25 подключенвыход дифцепочки 9.Выход исполнительного органа 28соединен со съемником 29 противовеса4030, установленного на компенсационнойчаше 31 весов 1. Противовес 30 выполнен, например,в виде метрологическиаттестованных сменных цилиндров раз 45личных масс выбираемых в зависимости от расхода топлива испытуемого. двигателя. С входом вычислителя 22расхода соединен пусковой элемент 32,ч50Первый выход ячейки 16 соединен со схемой 11 совпадения., а второй - с электромагнитным клапаном 33, установленным на трубопроводе 34, соединяющим основной бак 35 топлива с)5 вспомогательной емкостью 36. На свободном конце трубопровода 34 установлен игольчатый клапан 37 с нажимным рычагом 38. Емкость 36 с помощью всасывающего трубопровода 39 соединена с испытуемым двигателем 40.Вычислитель (фиг,2) состоит из собирательной схемы 41 и переключателя 42 диапазонов измерения, При этом выходы ячеек 18-21 подключены параллельно к схеме 41 и блоку 42, Кроме того выход от элемента 26 подключен также на вход блока 42, выходы которого соединены с блоком 43 переменных резисторов . На входы последнего подключены выходы каждого разряда двоичного счетчика 44, соединенного через схему 45 совпадения с генератором 46 эталонной частоты, Одновременно с этим. второй вход схемы 45 соединен с выходом элемента 17, а.к каждому разряду двоичного счетчика 44 подключена от пускового устройства. шина сброса.Устройство работает следующим об- разом,При проведении испытаний без измерения расхода топлива противовес 30 установлен на компенсационной чаше 31 весов 1. Клапан 33 открыт. Топливо из бака 35 по трубопроводу 34 через клапаны 33 и 37 поступает во вспомогательную емкость 36, а затем по трубопроводу 39 - в испытуемый двигатель 40. При заданном количестве топлива во вспомогательной емкости 36 нажимной рычаг 38 закрывает клапан 37. По мере потребления топлива чаша весов поднимается и рычаг 38 приоткрывает отверстие в клапане 37, обеспечивая долив и поддержание заданного уровня топлива в емкости 36. При этом стрелка весов устанавливается слева от датчика 2 (фиг.1) . Измерение расхода начинается по команде пускового элемента 32, который выдает импульс тока в элемент 16 памяти, а также импульс на сброс и установку в исходное состояние вычислителя 22 и элементов 18-21 и 26, Элемент 16 с одного выхода подает сигнал в схему 11 совпадения, подготавливая ее к включению, а с другого снимает сигнал, поступающий на электромагнитный клапан 33, закрывая его и тем самым перекрывая трубопровод 34, Подача топлива из бака 35 в емкость 36 прекращается. Потребление топлива работающим двигателем 40 производится только из емкости 36, что приводит к перемещению стрелки весов в сторону15975уменьшения веса топлива (по схеме вправо) и срабатыванию датчика 2, Его сигнал через дифцепочку 6 поступает на первый вход схемы 12 совпадения и на второй вход схемы 11, которая через элемент 17 подает сигнал в схему 45 вычислителя 22 (фиг.2), С этого момента импульсы через схему 45 совпадения поступают от генератора 46 на вход счетчика 44. Количество импульсов в счетчике 44 пропорционально интервалу времени, отсчитываемого с момента поступления сигнала с элемента 17, следовательно, с начала измерения времени расхода мерной дозы топлива.Когда указанное время достигнет оптимального значения Т, то в последнем разряде счетчика 44 появится 20 сигнал, который с первого выхода вычислителя 22 поступит к элементам12-15 и к схеме 24 отрицания (фиг.1).Если к моменту подхода стрелки весов 1 к датчику 3 будет сигнал на первом выходе вычислителя 22 то через схему 13 совпадения и элемент 19 памяти поступит сигнал в собирательную схему 41 и в переключатель 42 диапазонов (фиг,2) . Последний производит переключение в блоке 43, устанавливая диапазон выходного напряжения П, пропорционального (с коэффициентом пропорциональности К ) мерной дозе топлива- К Р.351В данном случае, когда измерение окончено при срабатывании датчика 2, мерная доза Р равна массе, отсчитываемой по шкале весов 1 от датчика 240 до датчика 3.Одновременно с этим при поступлении сигнала от элемента 19 собирательная схема 41 выдает сигнал, который с второго выхода вычислителя 22 поступает на второй вход элементов 16, 17 и 27, устанавливая их в исходное состояние, При этом на втором выходе элемента 16 появляется сигнал, который открывает клапан 33. Топливо начинает поступать из бака 35 во вспомогательную емкость 36.Кроме того, с выхода элемента 17 перестает поступать сигнал в схему 45 следовательно импульсы.от генеВ Ф55 ратора 46 больше не поступят на вход счетчика 44, Их количество, накопленное в счетчике 44, пропорционально промежутку времени расхода мерной 72 6дозы, отсчитываемой по шкале весов 1 от датчика 2 до датчика 3,Выходные ключи счетчика 44 производят переключение в блоке 43, устанавливая суммарное значение сопротивления. резисторов Р, пропорциональное времени Т расхода топливаКТвгде К- коэффициент пропорциональ.ности.На выходе 3 вычислителя 22 токовый сигнал пропорционален часовому расходу топлива СгБ К,Р Рт о В КТ Т)где К, - коэффициент пропорциональности.При этом один цикл измерения расхода топлива окончен.Рассмотрим работу схемы, когда кмоменту подхода стрелки весов 1 к .датчику 3 сигнал на первом выходевычислителя 22 отсутствует (время измерения меньше оптимального) . В этомслучае на выходе схемы 13 сигналтакже отсутствует и никаких измененийв работе элементов устройства не происходит. Вычислитель 22 продолжаетдальнейшее накопление импульсов всчетчике 43.Устройство работает аналогичноописанному при поступлении сигналовот датчиков 4 и 5, за исключениемтого, что при отсутствии сигнала напервом выходе вычислителя 22 и присрабатывании датчика 5 на два входасхемы 25 совпадения поступят сигналыот дифцепочки 9 и схемы 24 отрицани;.Схема 25 через элементы 26 и 27памяти и исполнительный орган 28включает съемник 29, который поднимает противовес 30 с чаши 31. Стрелкавесов 1 перемещается влево и устанавливается за датчиком 2, Так как клапан 33 закрыт, двигатель 40 вырабатывает топливо из емкости 36. Вычислитель 22 продолжает накопление импульсов в счетчике 44, следовательно,продолжает отсчет времени мерной дозы топлива аналогично описанному.По мере выработки топлива из емкости 36 стрелка весов 1 перемещаетсявправо к датчику 2,Если к моменту срабатывания датчика 2 (3, 4 или 5) на первом выходевычислителя 22 будет сигнал, то изме.рение расхода топлива окончится ана 1597572логично описанному, за исключениемтого, что сигнал с второго входа вычислителя 22, поступая на элемент 27,вызывает отклонение съемника 29 иустановку противовеса 30 на чашу 315весов 1.В этом случае переключатель 42 ус танавливает диапазон выходного напряжения, пропорционального мерной дозе,равной массе противовеса 30 (в случаеокончания измерения в момент срабатывания датчика 2) или сумме массы противовеса 30 и массы, отсчитываемойпо шкале весов 1 от датчика 2 до дат чика 3 (4 или 5) в зависимости оттого, срабатывание какого из них послужило окончанием измерения расходатоплива.По. окончании измерения переключатель 42 устанавливает в блоке 43 величину выходного резистора, пропорциональную израсходованной мерной дозе.На выходе блока 43 появляется сигнал,пропорциональный часовому расходу 25топлива,Предлагаемое устройство за счетвведения схемы управления съемникомпозволяет снизить трудоемкость измерений, 30Формула изобретенияУстройство для измерения расхода топлива при испытаниях двигателя внут 35 реннего сгорания, содержащее осньвной топливный бак, соединенный трубопроводом с электромагнитным и игольчатым,клапанами со вспомогательной емкостью,через всасывающий трубопровод - сиспытуемым двигателем и установленныйна чаше весов, на шкале которых установлены первый, второй, третий и четвертый датчики количества, соединенные через соответствующие дифференциальные цепочки с соответствующимивходами блока управления, подключенного пятым входом к пусковому элементу, шестым и седьмым входами - к первому и второму выходам вычислителярасхода соответственно, первый - шестой входы которого подключены к соответствующим выходам блока управления,седьмым выходом подключенного к входууправления электромагнитным клапаном,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что,с целью снижения трудоемкости измерений, в него введены последовательносоединенные схема отрицания, схемасовпадения, первый элемент памяти,второй элемент йамяти и исполнитель-.ный орган, а также съемник противовеса, подключенный управляющим входомк выходу исполнительного органа, причем вход схемы отрицания, подключенк второму выходу вычислителя расхода,седьмым входом подключенного к выходупервого элемента памяти, а первымвыходом - к второму входу второгоэлемента памяти, вторые входы схемысовпадения и первого элемента памятиподключены соответственно к восьмомуи девятому выходам блока управления.