Устройство для измерения среднего индикаторного давления в цилиндрах поршневых машин

ZIP архив

Текст

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Зависимое от авт, свидетельстваи, 421(, 18/ 96163/18 Заявлено ОЗ1969 (Юс присоединением заяПриоритет -о ЛдМ ит;51 ПК 6 011 18/О обретений и открытиири Сосете УоинистроеСССР 81.91:621,48) публиковано 22.71.1970. Бюллетеньата опубликования описания 181.1970 УДК Авторыизобретения ин и А. А. Корабельнико Всесоюзный научно-исследовательский и эк конструкторский институт коммунального и иментальн ностроени аявитель СТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СРЕДНЕГО ИНДИКАТОРНОГО ДАВЛЕНИЯ В ЦИЛИНДРАХ ПОРШНЕВЫХ МАШИНИзобретение может быть использовано цри испытании и эксплуатации двигателей внутреннего сгорания, паровых машин, компрессоров и т. и.Известны приборы для измерения среднего индикаторного давления с различными электронными блоками, работающие на различных принципах, Однако онц имеют сложную схему, малую точность, неудобны в эксплуатац)ш.Цель изобретения - создание простого в эксплуатациц устройства с повышенной точностью измерений. Это достигается тем, что электронный блок устройства выполнен в виде двух дискретных делителей, управляемых электронным коммутатором, подсоедцценц 1.м к выходу датчика угловых меток, суммирующего усилителя и усредняющего фильтра. При этом входы делителей соединены с выходом датчика давления, а выходы, один непосредственно, а другой - через масштабный потенциометр, - с суммирующим усилителем, выход которого через усредцяоций фильтр подключен к указателю.11 а (1)цг.изображена принципиальная схема устройства; на фиг, 2 - гра)ик цзмецсцц коэффициентов деления дискретных дслителй.Устр 011 ство содержит датцк да влепи 5преобразующий величину давления в цилиндре в электрический сигнал, которьш усиливается усилителем 2, датчик 3 угловых меток,преобразующий величину угла поворота коленчатого вала в электрические импульсы, к которому подсоединен индикатор 4, верхней мертвой точки, электронцьш блок 5, вычисля ющий среднее индикаторное давление, и указатель 6. Электронный блок 1) выполнен в виде двух дискретных делителей 7 и 8 управляемых электронным коммутатором 9, который цодкл)очен к выходу датчика ), угловых мс- О ток, суммирующего усилителя 10 и усредцяющсго фильтра 11.Вход длцтелей 7 и Ь соединены с выходочусилителя 2, и выходы, - олин цецосредст веццо, и другой -- через масц)табиый потецццометр 12, - с суммирующич усилителем 10, выход которого через усредцяющцй фильтр 11 подключен к указател 10 6. Делцтелц 7,и 8, обозначенные также УД 1 и УД., состоят цз 0 последовательно включенных резисторов (1(11,12 .А ц 121 Й 22" Й л )К Т 01 нач СОЕдццс 1 -цця резисторов каждого делцтсл 7 и 8 подкл)очецы Входные клюм 11 ОескОцтактных 25 ключей 1 х,1, К 12.К л ц 1(21, К 22,1( л, ВыхОдцыс клсммы которь 1 х содццсцы Вс 1 сто, 11 к точке их со(дц с ц 1 ш и одкл ючецы соответственноцно входы,инвврторов И ц 14 и неподвижные конТакТЫ пер екл 10 ЧаОщих клюЧей Ко и К)2.Р,= т) яисР (я 1 пср.1. - я 1 п 2 ср) с(ср, (1)722 П 2где т - коэффициент тактности; для двухтактного двигателя и = 1/2;для четырехтарктного двигателя т = 1/4;Р1 = -- где Я - радиус (кривошяпа;Е1, - длина шатуна.Синусоидальные функции в формуле (1) могут быть с любой снеобходкпмой точностью аппроксимированы ступенчатой функцией так, как это показано,на фиг. 2 в соответствии со следующим соотношением для интервала 01 Т, где Т - период функции Згно)1= 1 П 1 5 цф +ПИ+1)и и для й)1)(1+1)"и и где /г = 0; 1; 2,. и,(2) Таким образом, среднее индпваторное давление Р, может быть измероно прп помощи устройства, реализующего следующий алгоритм; тс=ссс ) Р(р)- ясир.)- - ; я(п 2 и 1 св= - и2 ооот оТ(р, ) 3)Ы и + з)пр(2+11 и 3.Рй)2 2о2 о Т 2 ор Тяп и + в)прг+1) иФу. так как р=-го 8:Т2 тР, = -- ) Р(2)в(пср - +я(пс+) -о Подвижный контакт переключающего клю. ча Ко) соединен с одни)м из входов суммирующего усилителя 10, другой вход которого через масштабный потенциометр 12 соединяется с по 1 дсвижным контактом ключа Кщ,Выходные шины коммутатора 9, у 1 правляющего работой ключей делителей 7 и 8, соединены с соотг)ветствующи 1 ми управляющими клеммами ключей. Принци 1 п работы устройстВа ОСНОВаи На ИЗсВВСтсНОй ЗаВИСИМОСтИ МЕЖДУ средним индиватором давления Р, и текущисм значением дасвления в цилиндре Р, учи тывающей соотношение между углом поворота коленчатого вала ср и перемещением поршня 5.Вычисление Р,. сводится к определению амплиту 1 д первой и второй гармоники разложения в ряд Фурье функции Р = /(5) для двухтактных машин и соответственно второй и четвертой гармоники для четырехтактных машин. с и(пи - + я(п (Рсл)сРР длп Й ) 2)- - ) Р (2) и(п Рс+ я(пи -, 1)с(2 (3)о15 Вычисление интегралов (3) в данном устройстве (производится раздельно при помощи двухдискретных делителей 7 и 8, собранных )на бвсконтактных ключах, на вход, которых по дается через усилитель 2 сигнал с датчикада(вления 1.Сопротивления резисторов, пз которых соста 1 влены делители 7 и 8, выбраны таким образом, чтобы при поочередном замыкании ключей коэффициент деления соответствовал значениям:1, т .т и зп ро и +з 1 п(во+1) и го=О;1;2; 8 ДДЯ 1 Г, 2 от 2 ро Т ДелитеЛя 7 и 281 п Й 27 +згпй+1) 22для делителя 8 (здесь и - число меток на ,зз датчике угловых меток). Необходимый порядок замыкания ключей, каждый из которыхТзамыкается на время - , обеспечивается/7электронным, коммутатором 9. Управление 40 электронсным коммутатором 9 осуществляетсяимпульсными сигналами от датчика 8 угловых меток.Для получения отрицательных коэффициентов )передачи делителей 7 и 8 используются 45 инверторы 18 и 14, подключаемые в необходимые,моменты вРемени ключами Ко( и Коо. В соответствии с выраженном (3) выходные спг.налы дискретных делителей 7 и 8 суммируются в усилителе 10 и далее усредняются филь 5 о тром 11, причем предварптельш) спьчгал с вы),хода делителя 8 умножается - , (поскольку2л(1) при помощи масштабного потенциометра 12, движок которого )выведен на панель 55 прибора и угол поворота которого отградуирован в значениях Х = - .РЕИндикатор б, подключенный к выходу усредняющего фильтра 11, показывает в соответствующем масштабе величину Р, Для ис хронизации работы коммутатора 9 с движе.нием поршня в испытуемом цилиндре перед производством измерения поршень устанавливается в поло 2 кение верхней мертвой точки ср 5 (ВМТ) П СТЯТОР ПЯВЕ 11 ПВЯЕМОГО ПЯ КОЛЕПЧЯтый вал датчика угловых меток 8 разворачивается до появления сигнала на индикаторе 4 ВМТ.Нажатием кнопки К; электронный коммутатор устанавливается в исходное положение. Порядок замыкания ключей делителя 7 (УД 1) устанавливается следующим:при нулевой гг метке замыкается ключ К 1,; прп первой метке замыкается ключ Киь аиключ Кразмыкается и т. д,; от ( -- 1 метики ключ К 4 замыкается ц остается замкнуи итым при поя)влении метки - при ( - + 1)4 ) 4иметке замыкается ключ К, ( - 4 1) и размыи икается ключ К 1 4 и т. д.; при метке ( - , - 1)замыкается клоч Кц размыкается ключ К,2Ключ Костается замкнутым при появлениииметки ( - + 1) и т. д. Ключ Кпереключает 2и ся от меток О - , - .) Нулевая метка устанавливает, ключ КО 1 в верхнее положение, а метка -- в -нижнее положение.Порядок замыкания клочей делителя 8 1 Л 2)от нулевой метки замыкается ключ 1(1, от первой метки замыкается ключ К 22, а ключ Кразмыкается и т. д.;и иот (, - 1) ыетки ключ К 8 замыкаетсяи остается замкнутым при появлении метки и и- ; прц (, + 1) метке замыкания ключиК 2(п,)н размыкается клоч К, - ,-ц т. д. и т. п.5 Ключ КО 2 переключается прц появлении меи и Зпиток О -- ,; - причем метки 0 ц424 2переключают его в яижнее положение, аи Зиметки - и -- в верхнее.4 4Таким образом, используемые в схеме делители 7 и 8 позволяют осуществлять операции умножения сигнала давления на переменные коэффициенты, значения которых устанавливаются на основе аппроксимации синусоцдальной функции ступенчатой функцией (см, фиг. 2),Предмет изобретенияУстройство для измерения среднего индикаторного давления в цилиндрах порцшевых машин, содержащее датчик давления, датчик угловых меток с индикатором верхней мертвой точки, электронный вычислительный блок и 2 указатель, от.гичающеесчтем, что, с цельюупрощения и увеличения точности цзмеренцй, электронныи блок выполнен в виде двух дискретных делителей, управляемых электронным коммутатором, подсоединенным к выходу датчика угловых меток, суммирующего усилите.ля ц усредцяющего фильтра, прц этом входы делителей соединены с выходом датчика давления, а выходы, - один, непосредственно, а другой - через масштабный потенццометр, - с суммирующим усилителем, выход которого через усредняощ 11 й фильтр подключен к )ч(аз ателю.Заказ 3799 Тираж 480 ПодписноеЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий прп Совете Министров СССРМосква, Ж.35, Раушская наб., д. 4/5Загорская типография

Смотреть

Заявка

1296133

Е. Л. Рамин, А. А. Корабельников, Всесоюзный научно исследовательский, экспериментально конструкторский институт коммунального машиностроени

МПК / Метки

МПК: G01L 23/30

Метки: давления, индикаторного, машин, поршневых, среднего, цилиндрах

Опубликовано: 01.01.1970

Код ссылки

<a href="https://patents.su/4-277334-ustrojjstvo-dlya-izmereniya-srednego-indikatornogo-davleniya-v-cilindrakh-porshnevykh-mashin.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Устройство для измерения среднего индикаторного давления в цилиндрах поршневых машин</a>

Похожие патенты