Стробоскопический индикатор давления в цилиндрах двигателя

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз СоветснинСоциалистнчеснннРеслублнн(51)М. Кл. 6 О . 23/08 с прнсоеднненнем заявкн РЙ - ,3 ваударстюныЯ кеянтет СфьР ае делан нзебретеннЯ в етнрытнй(72) Авторы нзобрете пня Л.М, Михеев и Л.:А. Шеромов Новосибирский институт инженеров водного транспорта(54) СТРОБОСКОПИЧЕСКИЙ ИНДИКАТОР ДАВЛЕНИЯ В ЦИЛИЮРАХ ДВИГАТЕЛЯ,Изобретение относится к измерительной технике и может найти применение при контроле и испытаниях дви" гателей внутреннего сгорания.Известны индикаторы, работа кото-рых основана на стробоскопическом эффекте 11.Наиболее близким к изобретению яв" ляется устройство, содержащее датчик давления, выход которого соединен че 0 рез усилитель с входами первого и второго ключей, выходы которых через запоминающие элементы подключены ко входам компаратора, выход которого связан с регистрирующим устройством, а15 также датчики угла поворота вала двигателя, подключенные к формйрователям прямоугольных импульсов 121. Однако известное устройство имеет.низкую точность и неудобно в экс" плуатацни.Цель изобретения - повьеаение точности измерения давления. 2указанная цель достигается тем,что устройство снабжено тремя счетчиками, двумя дешифратораии, двумя элементами совпадения, двумя делите" ляии частоты, двумя дополнительными ключами, генератором тактовых импульсов и дополнительным регистрирующим устройством, причем выход компаратора подключен к первому управляющему входу третьего ключа, выход генератора тактовых итетульсов через этот ключ первый делитель и третий счетчик подключен к регистрирующему устройству, установочный вход третьего счетчика, через второй делитель соединен со вторым управляющим входом третьего ключа, управляющим входом второго ключе, первым управлякеим входом четвертого клю ча и выходом первого элемента совпадения, входы которого через первый дешифратор подключены к выходам первого счетчика, счетный вход которого соединен с выходом четвертого ключа, а установочный - со вторым управля872991 О 15 40 50 ющим входом первого ключа и выходомвторОго элемента совпадения, входыкоторого через второй дешифратор соединены с выходами второго счетчика,установочный вход которого соединенс выходом второго формирователя, асчетный вход - с выодом первого формирователя и входом четвертого ключа,вход дополнительного регистрирующего устройства подключен к выходампервого счетчика.На чертеже представлена схема уст.ройства,Устройство содержит датчик 1 углаповорота коленчатого вала, датчик 2нижней мертвой точки (,НМТ), формирователи 3, счетчик 4 сдвига мертвойточки, дешифратор 5, элемент б совпадения, ключ 7, счетчик 8 числа градусов поворота коленчатого вала, дешифратор 9, элемент 10 совпадения,регистрирующее устройство 11, пьезоэлектрический датчик 12 давления, электрометрический усилитель 13, ключи14 и 15, схема 16 запоминания уровня сигнала, схема 17 преобразованияаналогового сигнала во временной интервал, компаратор 18, генератор 19тактовых импульсов, ключ 20, делитель21 частоты тактовых импульсов, измерительный счетчик 22, цифровой индикатор ( регистрирующее устройство)23и делитель 24 частоты стробирующегоимпульса.Индикатор работает следующим образом.При вращении маховика импульсы дат.чиков 1 и 2 через формирователи 3,где они преобразуются в прямоугольные, подаются на вход счетчика сдвига мертвой точки 4, причем сигналом.отдатчика мертвой точки 2 этот счетчиксбрасывается на нуль при каждом обороте маховика и затем начинает считать импульсы от датчика угла поворота коленчатого вала 1. При прохождении перед датчиком 1 полосы, по"рядковый номер которой совпадает с 1числом, установленным на переключателе дешифратора 5, например 120, навсех, входах элемента совпадения бпоявляется логическая единица, и этасхема выдаег импульс искусственнойНМТ. При перестановке датчика давления, 12 на другой цилиндр переключатель дешифратора 5 устанавливается вдругое положение соответствущщееуглу заклинки кривошипов испытываемого двигателя. Импульс НМТ сбрасывает 4счетчик 8 числа градусов на нуль и одновременно открывает ключ 7, который пропускает импульсы датчика угла поворота коленчатого вала на счетчик,.8. Как только число на этом счетчике достигает значения, установленного оператором при помощи .переключателя(дашифратора) 9, на всех его выходах появляются логические единицы, и элемент совпадения 10 выдает стробирующий импульс, который закрывает ключ 7, На счетчике 8 остаетсязаданное число градусов, которое сохраняется до прихода следующего импульса НМТ и высвечивается на регистрирующем устройстве 11. Показания счет-чика 8 можно подать на вход ЭВМ без дополнительных преобразований. Для определения дальнейшего рассмотрения работы индикатора поедположим, что деление частоты в элементах 21 и 24 не происходит. ИмпульсНМТ на короткое время открывает ключ .14 и .схема 16 запоминает уровень сигнала, соответ-ствующий положению коленчатого вала, в начале такта сжатия, Этот уровень сохраняется. в течение эаего рабочего цикла дизеля на первом входе компаратора 18, Ключ 15 до прихода стробирующего импульса открыт, и сигнал с пьезоэлектрического датчика 12 поступает на схему преобразования аналогового сигнала во временной интервал 17. При появлении стробирующего импульса его передним фронтом сбрасы.вается на нуль счетчик 22, а задним - . закрывается на время, достаточное дляизмерения, ключ 15 и открывается ключ 20. Тактовые импульсы поступают на измерительный счетчик 22, и уровень сиг= нала, имевшийся на схеме 17 и соответственно на втором входе компаратора 18, снижается строго пропорционально времени. При совпадении уровнейьа входах компаратор 18 выдает импульс, закрывающий ключ 20; на измерительном счетчике 22 оказывается число, пропорциональное разности давлений в моменты времени появлениястробирующего к НМТ импульсов. Показания измерительного счетчика 22сохраняются до прихода переднего фронта следующего стробирующего импульса и высвечиваются на цифровом индикаторе 23. Счетчик 22 выполнен двоичным и, следовательно, может быть подключен к ЭВМ без дополнительных устройств.Так как в двигателе внутреннего сгорания рабочий процесс ьакеет отклонения от цикла к циклу, то для увеличения точности измерений введены одинаковые делители частоты 21 и 24, первый из которых делит частоту тактовых импульсов, а второй - частоту стробирующнх импульсов, Очевидно, что в этом случае измерительный счетчик показывает число, равное.среднему арифметическому за несколько циклов работы двигателя. следовательно, медленно меняющийся сигнал: дрейфа вследствие вычитания уничтожается.Устройство может найти применение на судах речного и морского флота и . на железнодорожном транспорте для . анализа рабочего процесса среднеоборотных дизелей, что дает возможность повышать экономичность последних.формула изобретенияСтробоскопический индикатор давления в цилиндрах двигателя, содержа.щий датчик давления, выход которого соединен через усилитель с входами .первого и второго ключей; выходы ко. торых через запоминающие элементы подключены ко входаи компаратора, регистрирующее устройство, а также: датчики угла поворота вала двигателя, подключенные к формирователям прямоугольных импульсов, о т л и ч а ю - щ и й с я тем, что, с целью повыше ния точности измерения давления, в него введены три счетчика, два дешифратора, два элемента совпадения, два делителя частоты, третий и четвертый ключи, генератор тактовых импульсов и дополнительное регистрирующее устройство, причем выход компаратора подклю" чен к первому управляющему вхОду третьего ключа, выход генератора тактовых импульсов через этот ключ, первый делитель и третий счетчик подключен к регистрирующему устройству, установочный вход третьего счетчика через вто рой делитель соединен со вторым.управляющим входом третьего ключа, управляющим входом второго ключа, первым управляющим входом четвертого ключа и выходом первого элемента сов падения, входы которого через первыйдешифратор подключены к выходам первого счетчика, счетщай вход которого соединен с выходом четвертого ключа, а установочный-со вторым управляющим .20 входом первого ключа и выходом вто-.рого элемента совпадения, входы которого через второй дешифратор соединены с выходами второго счетчика, установочный вход которого соединен 2 з с выходом второго формирователя, асчетный вход - с выходом первого фор-, мирователя и входом четвертого ключа, вход дополнительного регистрирующего устройства подключен к выходам перзо вого счетчика. Источники информациипринятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР35У 547666, кл. 6 01 Е 23/08, 1915,2. Авторское свидетельство СССРВ 613221, кл., 6 01 1. 23/08, 1916872991 Составитель И. Сумцовктор Л, Копецкая Техред Т,Маточка Коррект Назарова Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,Заказ 9015/63 Тираж 910 ВНИИПИ Государственного по делам изобретений 113035, Москва, Ж, РаПодписи митета СССР открытий ская иаб., д, 4