Способ определения негерметичности в системе охлаждения двигателя внутреннего сгорания и устройство для его осуществления

)с 601 М 3/ ПИСА ЗОБРЕТЕНИ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Управление Белорусской желероги(53) 620;Ч 65.29(088.8)56) Авторское свидетельство СССРМ 579000, кл. В 01 1 19/30, 1977,Дефектоскоп ультразвуково12/Руководство по эксплуЩЮ 2.068.1368 Э, з-д "ЭлектроточКишинев, 1988 (прототип).(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ НЕТИЧНОСТИ В СИСТЕМЕ ОХЛАДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРУСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕНИЯ(57) Изобретение относится к контрметичности изделий акустическим м но.Бу й УД 2- атации прибор",ГЕРМЕЖДЕНИЯ АНИЯ И СТВЛЕюге -етодо Изобретение относится к контролю герметичности изделий акустическим методом и может быть использовано для диагностики двигателей внутреннего сгорания.Цель изобретения - повышение чувствительности и достоверности путем синхронизации акустических измерений с наиболее информативной частью рабочего цикла двигателя,На фиг. 1 приведена структурная схема устройства для определения негерметичности в системе охлаждения двигателя внутреннего сгорания; на фиг.2 осциллограмма герметичной диагностируемой секции двигателя; на фиг.3 - осциллоГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР а именно двигателей внутреннего сгорания, и позволяет повысить чувствительность и достоверность путем синхронизации акустических измерений с наиболее информативной частью рабочего цикла двигателя, Устройство содержит датчик 1 вращения коленчатого вала, синхронизатор 2, умножитель 3 частоты, генератор 4 ультразвуковых импульсов, приемник-детектор 5, видеоусилитель 6, блок 7 электронно-лучевой трубки, генератор 8 развертки и акустический преобразователь 9. Через поток охлаждающей жидкости 11 пропускают ультразвуковые импульсы синхронно с вращением коленчатого вала двигателя. Частота импульсов в сорок раз превышает частоту вращения коленчатого вала. Диапазон ультразвуковыхо частот составляет 0,5-5 М Гц. Отраженные импульсы измеряют с интервалом времени и по снижению их амплитуд судят о негерметичности. 2 с. и 1 з.п. ф-лы, 3 ил,грамма негерметичнои диагностируемои секции двигателя.Устройство для определения негерметичности в системе охлаждения двигателя внутреннего сгорания содержит последовательно соединенные датчик 1 вращения коленчатого вала, синхронизатор 2, умножитель 3 частоты, генератор 4 ультразвуковых импульсов, приемник-детектор 5, видеоусилитель 6 и блок 7 электронно-лучевой трубки, генератор 8 развертки, вход которого соединен с выходом синхронизатора 2, а выход - с вторым входом блока 7 электронно-лучевой трубки, и акустический преобразователь 9, соединенный со входомприемника-детектора 5 и выходом генератора 4 ультразвуковых импульсов, Преобразователь 9 установлен на патрубке 10 с охлаждающей жидкостью 11 диагностируемого двигателя. В жидкости могут быть пузырьки 12 газа.Устройство работает следующим образом,Синхронизатор 2, работающий в режиме внешнего запуска от датчика 1 вращения коленчатого вала двигателя, вырабатывает импульсы, подаваемые на умножитель 3 частоты, который запускает генератор 4 ультразвуковых импульсов с частотой Г 140 п, где п - частота вращения коленчатого вала двигателя, и генератор 8 развертки с часто- тОЙ Р 2=п, Число ультразвуковых импульсов, посылаемых за один рабочий цикл в цилиндре, выбирается не менее 40 по причине, что пробой азов в охлаждающую жидкость 11 происходит, как установлено экспериментально, в течение короткого промежутка времени - 1/20 - 1/15 доли от продолжительности рабочего цикла, в момент максимального сжатия рабочей смеси в начальной фазе сгорания, Поэтому газонасыщенная жидкость 11 пульсирует в отводящих патрубках с такой же частотой, и время прохождения жидкости 11 с пузырьками 12 газа чеоез акустическое поле преобразователя 9 составляет также 1/20 - 1/15 долю От продолжительности рабочего цикла. У .ить 1- вая, что для однозначного визуального выявления принятых Отраженных си 1 налоа бслее низкого уровня нз фоне случайных колебаний необходимо снижение не менее двух следующих друг за другом сигналов, поэтому частота посылок ультразвуковых импульсов должна не менее, чем в 40 раз, превышать частоту развертки.Генератор 4 возбуждает преобразователь 9, который преобразует электрические импульсы упругих колебаний, излучаемые в контролируемый патрубок 10 двигателя с охлаждающей жидкостью 11, Диапазон рабочей частоты выбран экспериментально, Нижний предел рабочей частоты 0,5 МГц обусловлен тем, что при дальнейшем снижении частоты затухание упругих волн от наличия газообразной фазы жидкости 11 уменьшается настолько, что выявить его визуально не удается,Верхний предел рабочей частоты ограничен тем, что выше 5 МГц резко уменьшается акустическая проницаемость стенок патрубков с охлаждающей жидкостью 11 иззз наличия на них слоя накипи,Блок 7 электронно-лучевой трубки осуществляет осреднение сигналов, поступающих с видеоусилителя 6 в пределах более 5 10 15 20 25 30 40 45 50 55 пяти периодов, за счет длительности послесвечения экрана блока 7 электронно-лучевой трубки. Время более пяти периодов взято потому, что случайная потеря акустического контакта в течение даже одного рабочего цикла снижает амплитуду1осредненного сигнала на ( - ), где и - числоипериодов осреднения, При наличии газовых включений от пробоя минимальной регистрируемой интенсивности возникает уменьшение амплитуды отраженного сигнала примерно на 0,2 от среднего значения. Чтобы информационный сигнал превышал случайные помехи от потери акустического контактз. число периодов осреднения принимается больше (1/0,2), т.е, более пяти, Ультразвуковые импульсы, посланные в момент прохождения в акустическом поле преобразователя 9 жидкости 11 с пузырьками 12 газа, будут претерпевать гораздо большЕе затухание, Отраженные от противоположной стенки патрубка 10 импульсы принимаются преобразователем 9 и преобразуются в электрические импульсы, поступающие на вход приемника-детектора 5 и далее на видеоусилитель 6, с которого поступают на блок 7 электронно-лучевой трубки, куда также подаются сигналы с выхода генератора 8 развертки. При отсутствии пробоя газов осциллограмма представляет собой 40 или более примерно одинаковых по амплитуде импульсов. При наличии пробоя газов 2-3 или более следующих друг за другом импульса имеют заметное снижение от среднего значения,Способ осуществлен на макетном образце устройства, выполненного на базе ультразвукового дефектоскопа УД 2 - 12. Диагностике подвергался двухтактный дизель типа 2 Д 100 тепловоза ТЭЗ. Путем визуального наблюдения за увеличением объема охлаждающей жидкости 11 и ее подъемом в водомерном стекле приблизительно на 2 см, или 0,02 , установлено наличие пробоя газов в одной иэ секций дизеля,При отсутствии с диагностируемой секции дизеля пробоя газов.на экране блока 7 электронно-лучевой трубки наблюдалась осциллограмма, приведенная на фиг.2. При наличии в диагностируемой секции дизеля пробоя газов на экране блока 7 электроннолучевой трубки наблюдалась осциллограмма, приведенная на фиг.3. После разборки негерметичной секции наличие неплотности в виде микротрещин подтвердилось. Время проверки всех десяти секций дизеля составило 16 мин. Дефектоскопом УД 2-12 пробой газов такой интенсивности не выявлен.Экономическая эффективность от внедрения предлагаемых способа и устройства может быть получена от сокращения затрат на переборку двигателя и времени простоя локомотива в ремонте,Формула изобретения1, Способ определения негерметичности в системе охлаждения двигателя внутреннего сгорания, заключающийся, в том, что пропускают ультразвуковые импульсы через поток охлаждающей жидкости и измеряют амплитуду колебаний отраженных сигналов, по уменьшению которой судят о наличии пузырьков газа в жидкости, о т л ич а ю щ и й с я темчто, с целью повышения чувствительности и достоверности, пропускание ультразвуковых импульсов осуществляют синхронно с вращением коленчатого вала двигателя с частотой, превышающей частоту вращения последнего, отраженные импульсы измеряют с интервалом во времени и по снижению их амплитуд судят о не- герметичности. 2, Способ по п.1, о т л и ч а ю щ и й С ятем, что частота ультразвуковых импульсовза один рабочий цикл выбирается не менее40. а диапазон ультразвуковых частот5 составляет 0,5-5 МГц,3. Устройство для определения негерметичности в системе охлаждения двигателя внутреннего сгорания, содержащеесинхронизатор, последовательно соединен 10 ные генератор ультразвуковых импульсов,приемник-детектор, видеоусилитель и блокэлектронно-лучевой трубки, генератор развертки, выход которого соединен со вторымвходом блока электронно-лучевой трубки, а15 вход - с выходом синхронизатора, и акустический преобразователь, выход которого соединен со входом приемника-детектора ивыходом генератора ультразвуковых импульсов. о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с20 целью повышения чувствительности и достоверности, оно включает умножитель частоты, вход которого соединен с выходомсинхронизатора и входом генератора развертки, и датчик вращения коленчатого ва 25 ла, выход которого соединен со входомсинхронизатора,1656360 Составитель В.ЧерноусовТехред М,Мо гентал Редактор М.Бокарева р Корректор О.Кравцова роизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 каз 2307 Тираж 364 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5