Устройство контроля обводненности дизельного топлива

"Р(и НИЕ ИЗОБРЕТЕНИ АТЕНТУ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕведомство сссР(71) Белорусская сельскохозяйственная академия(72) А,Н. Картащевич и В.К, Кожушко (73) белорусская сельскохозяйственная академия. (56) Большаков Г.Ф, и др, Экспресс-методы определения загрязненности нефтепродуктов. - Л.: Химия, 1977. С 85, 88, (54) УСТРОЙСТВО КОНТРОЛЯ ОБВОДНЕННОСТИ ДИЗЕЛЪНОГО ТОПЛИВА (57) Изобретение относится к устройствам для автоматического регулирования двигателей внутреннего сгорания, в частности к системам контроля обводненности дизельного топлива, Целью изобретения является повышение быстродействия и чувствительности контроля, Устройство контроля обводненности дизельного топлива содержит датчик контроля, установленный в нижней части фильтра тонкой очистки. Между кор- . пусом 3 и крышкой 4 датчика установлена крупноячеистая сетка 5, на которой помещен химический реагент 6. В осевом отверстии 7 крышки 4 установлена трубка 8, Калиброваннэятрубка 11 в крышке 4 выпалнена из прозрачного материала и в ее нижней части установлены светодиод 12 и фотодиод 13, В корпусе 3 установлена трубка 14 из прозрачного материала, в верхнейф части которой размещен светодиод 15 и фоторезистор 16. 5 ил.Изобретение относится к устройствам для автоматического регулирования двигателей внутреннего сгорания, в частности к системам контроля обводненности дизельного топлива,Цель изобретения - повышение быстродействия и чувствительности контроля при установке устройства на подвижных обьектах.На фиг, 1 изображена установка датчика на фильтре грубой очистки; на фиг, 2 - датчик, продольный разрез; на фиг, 3 - принципиальная электрическая схема системы порогового контроля обводненности топлива; на фиг, 4 - принципиальная электрическая схема системы контроля отработки реагента; на фиг. 5 - принципиальная электрическая измерительная схема системы текущего контроля обводненности топлива.Датчик 1 контроля обводненности дизельного топлива (фиг. 1) устанавливается в нижней части, например, фильтра тонкой очистки 2 или в другом месте топливной системы транспортного средства, где предусмотрен отстой воды,Датчик контроля обводненности топлива (фиг, 2) содержит корпус 3, крышку 4, между которыми установлена крупноячеистая сетка 5, на которую помещен химический реагент 6 (например, гидрид кальция). В крышке 4 выполнены осевое отверстие 7, в которое установлена трубка 8, радиальное отверстие 9 и вертикальные отверстия 10, служащие для подвода отстоя топлива к датчику. Кроме того, в крышке 4 установлена трубка 11, выполненная из прозрачного материала (например, кварцевого стекла), в нижней части которой установлены светодиод 12 и,фотодиод 13, В корпусе 3 установлена трубка 14, выполненная из того же материала, что и трубка 11, в верхней части которой установлен светодиод 15 и фоторезистор 16, В нижней части корпуса 3 установлена заглушка 17. Верхний торец трубки 8 (фиг. 1) устанавливается на высоте предельно-допустимого уровня отстоя воды в фильтре, а верхний торец трубки 11 установлен на 1015 мм выше верхнего торца трубки 8,Принципиальная электрическая схема измерения обводненности топлива (фиг. 3) кроме светодиода 12 и фотодиода 13 содержит резисторы 18 и 19, К общей точке последнего и фотодиода 13 подсоединенпроводник, соединяющий эту точку с входом "а" компаратора 20, параллельно которому установлен конденсатор 21. На вход"в" компаратора 20 с регулируемого делителя 22 напряжения подводится часть напря Система контроля обводненности топлива работает следующим образом,50 Дизельное топливо поступает в Фильтр2 (фиг, 1) и когда уровень отстоя воды достигнет верхнего торца трубки 8, вода по трубке 8, осевому отверстию 7, (фиг. 2), ра диальному отверстигз 9 и вертикальным отверстиям 10 поступает во внутреннюю полость датчика. При взаимодействии хими.ческого реагента с водой происходит следующая реакцияСаН 2+ 2 Н 20 -Са(ОН)2+ 2 Н 2. жения от стабилизатора напряжения, состоящего из прецизионного стабилитрона 23 и резистора 24. К выходу компаратора 20 подсоединен индикатор 25 сигнализации пре дельной обводненности топлива (светодиодкрасного свечения).Принципиальная электрическая схемаконтроля отработки реагента (фиг. 4) кроме светодиода 15 и фоторезистора 16 содержит 10 резисторы 26 и 27, к общей точке которогои фоторезистора 16 подсоединен проводник, соединяющий эту точку с входом "а" компаратора 28, На вход "в" компаратора 28 с регулируемого делителя 29 напряжения 15 подводится часть напряжения от стабилизатора напряжения, состоящего из прецизионного стабилитрона 30 и резистора 31. К выходу компаратора 28 подсоединен индикатор 32 предельной отработки реагента 20 (светодиод желтого свечения).Принципиальная электрическая измерительная схема текущего контроля обводненности топлива (Фиг, 5) кроме светодиода 12, фотодиода 13 и резистора 18 содержит 25 резистор ЗЗ, к Общей точке которого и фотодиод 13 подсоединен и роводник, соединяющий эту точку с входом "а" операционного усилителя 34 и резистором 35 обратной свя-.зи, регулирующего коэффициент усиления.30 К выходу операционного усилителя 34 подсоединен вход "с" цифровой микросхемы 36 к выходам которой подключен жидкокристаллический индикатор 37, К выходу "Р" микросхемы 36 подсоединен вход "С" циф-: 35 ровой микросхемы 38 и к выходам которойподсоединен жидкокристаллический индикатор 39. К входам й цифровых микросхем 36 и 38 подсоединен мультивибратор 40.При необходимости увеличения числа раз рядов счета аналогично могут быть подсоединены необходимое число цифровых микросхем с жидкокристаллическими индикаторами. В качестве цифровых микросхем могут быть использованы ИС К 176 ИЕЧ (см.45 Вениаминов В.Н, и др. Микросхемы и ихприменение. - М.: Радио и связь, 1989. С, 205).Пузырьки водорода Н 2 поднимаются в верхнюю часть крышки 4 и по калиброванной трубке 11 удаляются за пределы датчика, Осадок Са(ОН) проходит через сетку 5 и накапливается в трубке 14. 5Электрическая схема системы порогового контроля обводненности топлива работает следующим образом. При отсутствии воды в топливе реакция не происходит и пузырьки водорода не поступают в трубку 10 11 (фиг, 2), Световой поток от светодиода 12 (фиг. 3), попадающий на фотодиод 13, стабилен.Вследствие этого на вход "а" компаратора 20 подводится напряжение, удержива ющее компаратор 20 в закрытом состоянии, так как это напряжение больше напряжения, подведенного на вход "в" компаратора 20 от регулируемого делителя 22 напряжения. На выходе компаратора устанавливает ся напряжение логического нуля и индикатор 25 не высвечивается.При взаимодействии химического реагента с водой пузырьки водорода, проходя по калиброванной трубке 11, модулируют 25 световой поток, изменение которого фиксируется фотодиодом 13. Элементы электрической схемы (фиг. 3) 13, 19, 20 и 21 представляют собой интегратор, который измеряет скорость прохода пузырьков во- ЗО дорода по трубке 11; При пороговой скорости прохождения пузырьков водорода между светодиодом 12 и фотодиодом 13 напряжение нэ входе "а" компараторэ 20 становится меньше, чем напряжение на входе "в", Вследствие этого компаратор 20 пере брасывается и на его выходе появляется напряжение логической единицы, Индикатор 25 загорается и подает сигнал о предельном уровне воды в фильтре. Конденсатор 21 является интегрирующим 40 элементом схемы, т,.е. напряжение на его общей точке с входом "а" кампаратора 20 определяется скоростью прохождения пузырьков водорода по калиброванной трубке 11.46При отсутствии отработки химического реагента Са(ОН)2 в трубке 14 (фиг. 2) или ее частичном заполнении на световой поток от светодиода 15 (фиг, 4) проходит через прозрачные стенки трубки топливо, находяще еся в трубке 14 (фиг, 2), и попадает на фоторезистор 16. Вследствие этого на вход "а" компаратора 28 подводится напряжение, удерживающее компаратор 28 в закрытом состоянии, так как это напряжение 5 больше напряжения. подведенного нэ вход "в" компаратора 28 от регулируемого делителя 29 напряжения, На выходе компаратора устанавливается напряжение логического нуля и индикатор 32 не высвечивается.При пороговой отработке реагентэ 6(фиг, 2) продукты отработки заполняют трубку 14, перекрывая световой поток от фотодиода 15 к фоторезистору 16,Напряжение на входе "а" компаратора28 становится меньше, чем напряжение навходе "в". Вследствие этого компаратор перебрасывается и на его выходе появляетсянапряжение логической единицы. Индикатор 32 загорается и подает сигнзл о необходимости замены химического реагента.Принципиальная электрическая измерительная схема системы текущего контроля обводненности топлива (фиг, 5) работаетследующим образом. При отсутствии воды втопливе модуляция светового потока светодиод 12 - фотодиод 13 отсутствует, вследствие чего на выходе операционногоусилителя 34 устанавливается напряжениеменьше порогового напряжения срабатывания микросхем 36 и 38 и на жидкокристаллических индикаторах 37 и 39высвечиваются нули. При появлении пузырьков водорода между светодиодом ".2 ифотпдиодом 13 световой поток между нимимодулируется, напряжение модуляции усиливается операционным усилителем 34 ивследствие этого прохождение каждого пузырька водороДа по трубке 11 приводит кпоявлению на выходе операционного усилителя 34 напряжения, большего пороговогонапряжения срабатывания микросхем 36 и38. В зависимости от степени обводненности топлива дешифраторы микросхем 36 и38 выдают цифровую информацию на жидкокристаллических индикаторах 37 и 39.Мультивибратор 40 через заданные интервалы времени выдает импульс напряженияна входы В микросхем 36 и 38, приводящиек их обнулению. Периодичность срабатывания мультивибратора 40 устанавливается изсоображений необходимой временной разрешающей способности системы,Таким образом, повышение быстродействия и чувствительности контроля при установке устройства на подвижных объектахдостигается за счет использования модулирования светового потока пузырьками водорода, выделяющимися при взаимодействии,воды в топливе с химическим реагентом,Формула изобретенияУстройство контроля обводненностидизельного топлива, содержащее корпус,крышку, механически соединенную с корпусом, перегородку, установленную в прорезивнутри корпуса, электрические датчики, соединенные с измерительной схемой, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышениябыстродействия и чувствительности контроля при использовании устройства на подвижных объектах, в него введены три трубки, электрические датчики выполнены в виде двух светодиодов, фотодиода и фотореэистора, перегородка выполнена в виде крупноячеистой сетки, на которую помещен химический реагент, а в крышке выполнены два продольных осевых отверстия, в первом из которых установлена первая трубка, выполненная иэ прозрачного материала, в нижней части которой внутри крышки над перегородкой расположены установленные напротив друг друга первый светодиод и фотодиод, во втором продольном осевом от верстии установлена вторая трубка, а в отверстии корпуса установлена третья прозрачная трубка, в верхней части которой внутри корпуса ниже перегородки установлены напротив друг друга второй светодиод 10 и фоторезистор,.1814694 Составитель А,КарташевичТехред М, Моргентал Корректор М. Кере ктор аказ 1843 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям 113035, Москва, Ж-ЗБ, Раушская наб 4/5 Т ССС Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина,У