Устройство для измерения среднего индикаторного давления

(д) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СРЕДНЕГО ИНДИКАТОРНОГО ДАВЛЕНИЯ1 О Изобретение относится к области приборостроения, в частности к приборам для исследования рабочих процессов двигателя внутреннего сгорания.Известно устройство для измерения среднегоиндикаторного давления в цилиндрах двигателей внутреннего сгорания, содержащее датчик, преобразующий величину угла поворота коленчатого вала в электрические импульсы, датчик, преобразующий величину давления в цилиндре в электрическое напряжение, блоки выделения импульсов верхней и нижней "мертвой" точки (ВМТ и Н 1 ГТ), широтно-импульсный преобразователь, выход которого соединен с входами двух схем совпадения, вторые входы которых подключены к генератору импульсов, а третьи входы к триггерам, управляемым импульсами ВМТ и НМТ, причем выходы схем совпадения соединены через число-аналоговый преобразователь со схемой сравнения, вторым входом подключенной к выходу формирователя импульсов НМТ 11.Недостатками устройства являютая: двойное преобразование напряжения в число импульсов и обратно, что является источником дополнительной погрешности, и необходимость перестановки датчиков при последовательном исследовании нескольких цичнндров.ИЗвестно другое устройство, содержащее датчики сигналов ВМТ и НМТ "мертвых" сигналов равных приращений объема цилиндра и сигналов изменения равных приращений объема, соединенные с соответствующими формирователями сигналов, регулируемые линии задержки этих сигналов, датчик давления с усилителем, соединенные с Ьдним иэ входов широтно-импульсного преобразователя, второй вход которого подсоединен к входу формирователя сигналов равных приращений объема, а выход - к входам двух схем И, вторые входы ксторых соединены с генера 887955тором счетных импульсов, третьи входы соответственно - с единичным и нулевым выходами триггера, счетный вход которого соединен с формирователем сигнала изменения равных приращений объема, а вход установки в "О" - с формирователем сигнала НМТ, выходы схем И соединены с входами схемы ИЛИ, первая - непосредственно, вторая - через первый реверсивный счетчик, выходы схемы ИЛИ соединены с входом реверсивного счетчика, причем входы суммирование и вычитание обоих реверсивных счетчиков соединены с выходами единиц и нулей триггера управления реверсом, единичный вход которого соединен с формирователем сигнала ВМТ, а нулевой - с формирователем сигнала НМТ 2,, Недостатком его является необходимость дополнительной перестройкидатчиков при последовательном исследовании нескольких цилиндров, что препятствует автоматизации измерений.Целью изобретения является автоматизации измерений при последовательном исследовании нескольких цилиндров.Поставленная цель достигается тем, что в устройство введены два счетчика, четыре дешифратора, переключатель, третий триггер, третья схема И и третий реверсивный счетчик, причем счетный вход первого счетчика соединен с формирователем сигнала угловых меток, а вход установки в "0" - с Формирователем сигьала ВМТ, выход первого счетчика через первый дешифратор и переключатель в первом положении соединен с входом установки в "1" второго триггера и входом установки в "0" третьего реверсивного счетчика, счетньй вход которого подключен к выходу формирователя угловых меток, а суммирующий и вычитающий входы соответственно соединены с единичным и нулевым выходом второго триггера, причем выход третьего реверсивного счетчика подключен к входам второго, третьего и четвертого дешифраторов, выход второго из них соединен с входом установки в "0" первого триггера и входами установки в "1" второго и третьего триггеров, а также через второй счетчик - с входом установки в "О третьего триггера, выход третьего дешифратора подсоединен к входу широтно-импульсного преобразователя через третью схему И., второй входкоторой соединен с единичным выходомтретьего триггера, выход четвертогодешифратора - со счетным входом первого триггера, а датчики давлениясоединены с усилителем через переключатель во втором положении.Кроме того, для повышения точностив устройство введен регулируемый эле мент задержки, причем выход формирователя сигнала верхней мертвой точки соединен с входом установки в "0"первого счетчика через схему И, второй вход которой, а также счетные З входы первого счетчика и третьегореверсивного счетчика соединены с формирователем сигнала угловых меток через регулируемый элемент задержки.На чертеже изображена Функциональная схема устройства.Устройство для измерения среднегоиндикаторного давления в двигателяхвнутреннего сгорания содержит датчикугловых меток с индикатором ВМТ 1.Формирователь сигналов угловых меток2, формирователь сигналов ВМТ 3, датчики давления 4, усилитель 5, широтно-импульсный преобразователь 6;схему И 7, вторую схему И 8, генера- З тор импульсов 9, триггер 10, схемуИЛИ 11, первый реверсивный счетчик12, второй реверсивный счетчик 13,второй триггер 14, третин реверсивный счетчик 15, третью схему И 16,третий реверсивный счетчик 17, регулируемый элемент задержки 18, переключатель 19, дешифратор НМТ 20,дешифратор равных приращений объема цилиндра 21, дешифратор изменения равных приращений объема 22,40третий триггер 23, счетчик 24, схемуИ 25 и дешифратор ВМТ 26.Устройство реализует алгоритм вычисления среднего индикаторного давления.45СЮР -а. сщ. сФвсщ.)с;.икп пИ 2 ПЮ+сасщ. +Р 9 расщ. ) кп игде Р 1 - среднее индикаторное давление;Иколичество циклов;Йусжйряс- давление в цилинде в точках отсчета соответственнопри сжатии и расширении;ПЮ,"ф- количество приращений объема цилиндра, соответствующее одинаковым приращением,уд соответственно;К -- отношение одинаковых приЬМ,5ращений, целое число.Устройство работает следующим образом.В исходном состоянии все триггерыи счетчики установлены в состояние 1 О"0". Датчик угловых меток с индикатором ВМТ одного из цилиндров выдает сигналы, соответствующие равнымизменениям угла поворота коленчатоговала в определенном количестве за 15оборот, и сигнал, соответствующийВМТ одного из цилиндров двигателя.Счетчик 15 устанавливаетсй в состояние "0" каждым сигналом ВМТ с формирователя 3 и производит пересчетугловых меток. Состояние счетчика 15,соответствующее углам поворота коленчатого вала, в которых один иэ цилиндров находится в ВМТ, декодируется дешифратором 2 б, Один из сигналовдешифратора, соответствующий сигналамВМТ исследуемого цилиндра, через переключатель 19 устанавливает триггер 14 в состояние и подтверждает нулевое состояние реверсивногосчетчика 17 триггера 14, включает реверсивные счетчики 12, 13 и 17 в режим "суммирование". Следующие эасигналом ВМТ сигналы угловых метоксуммируются по количеству реверсивнымсчетчиком 17, который определяет те 35кущий угол поворота коленчатого валаотносительно ВМТ. Угол, соответствующий НМТ,исследуемого цилиндра декодируется дешифратором 20, сигнал которо40го устанавливает триггер 14 в состояние "0". Триггер 14 включает реверсивные счетчики 12, 13 и 17 в режим "вычитание". Счетчик 17 производит вычитание количества угловых меток в интервале от НМТ до ВМТ.45После установки устройства в исходное состояние первым сигналомНМТ исследуемого цилиндра устанавливается в состояние "1" триггер 23,чем разрешается прохождение сигналов 5 Очерез схему И 25 с дешифратором 21Этим обеспечивается включение устройства в любой момент времени цикла.Дешифратор 21 определяет дискретныемоменты одинаковьи приращений объема ,55цилиндра.Дешифратор 22 определяет моментыизменения равных приращений объема цилиндры. Сигналы, соответствующие этим моментам, подаются на счетный вход триггера 10, синхронизация которого производится сигналами НМТ исследуемого цилиндра с дешифратора 20.Счетчик 24 пересчитывает заданное . количество циклов, устанавливает в состояние "0" триггер 23 и удерживает его в этом состоянии, что обеспечивает окончание измерения среднего индикаторного давления.Сигнал датчика давления цилиндра выбранного переключателем 19 усиливается и поступает на широтно-импульсный преобразователь, который преобразует величину напряжения, пропорционального давлению в цилиндре, в длительность прямоугольного импульса в моменты времени, определяемые сигналами с дешифратора 21. Этот импульс обеспечивает прохождение счетных импульсов с генератора 9 через одну из схем И 7 или 8 в зависимости от того, н каком состоянии находится триггер 10. Вблизи ВМТ, где вычисление производится при меньших изменениях объема цилиндра, триггер 10 находится в единичном состоянии и счетные импульсы проходят через вторую схему И 8, а при увеличении равных приращений объема цилиндра в К раз счетные импульсы проходят через первую схему И 7. В первом случае число - импульсный код со второй схемы И пересчитывается реверсивным счетчиком 12 в .К раз и через схему ИЛИ поступает на счетный вход реверсивного счетчика 13, во втором - поступает на счетный вход реверсивного счетчика беэ .пересчета. За интервал цикла от НМТ до ВМТ исследуемого цилиндра число - импульсный код вычитается, а от ВМТ до НИТ сумм.руется.По окончании измерения в реверсивном счетчике 13 сохраняется код числа, пропорционального среднему индикаторному давлению.Схема И 1 б и регулируемый элемент задержки 18 введены для совмещения сигнала ВМТ одного из цилиндров с одной из угловых меток, что дает возможность корректировать положение сигналов одинаковых приращений объема цилиндра относительно ВМТ индицируемого цилиндра. От положения их относительно ВМТ индицируемого цилиндра значительно зависит точность измерения.40 формула изобрете.:ия Устройство для измерения .:,; - него индикаторного давления г, двь.а тенях внутреннего сгорания, ерр: щее датчик угловых меток : ь;,.,ик, - . ;ом верхней мертвой точки, сединен" ный с формирователями сиг;ало 1, датчики давления в цилиндрах, усилитель сигнала давления, соединенный с широтно-импульсным преобраэова 1 елем, включенным на входы двух ;хем И, вторые входы которых соединены с генератором импульсов, а третьи входы - соответственно с единичным и с нулевым выходом первого триггера, а выходы ".хем И соединены с входами схемы ИЛИ, первая непосредственно, вторая - через первый реверсивный счетчик, выход схемы ИЛИ соединен с,входом второго реверсивного счетчика, причем суммирующие и."вычитающие входы обоих счетчиков срединены соответственно с единичным и нулевым выходом второго триггера, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью автоматизации измерения, в устройство введены два счет;яка, четь 1 ре дешифратора, переключа:.ль третий триггер, третья схема И и третий реверсивный счетчик, причем счетный вход первого счетчика соединен с формирователем сигнала угловых :еток, а вход установки в "0" - с формирователем сигнала верхней мертвой точки, выход первого счетчика через первый дешифратор и переключатель в первом положении соединен с входом установки в "1" второго триггера и входом установки в 0 третьего ре,версивного счетчика, счетный вход которого подключен к выходу формирователя угловых меток, а суммирующий н вычитающий входы соответственно О 15 20 25 36 35 соед:.:.пены с единичным и нулевым выхоцом второго триггера, причем выход тр.тьего реверсивного счетчика :одключен к входам второг :ретьего и четвертого дешифраторов, выход второго дешифратора соединен с входом установки в "0 первого триггера и входами установки в "1" второго и третьего триггеров, а также через второй счетчик - с входом установки11 нв О третьего триггера, выход третьего дешифратора подсоединен к входу широтно-импульсного преобразователя через третью схему И, второй вход которой соединен с единичным выходом третьего триггера, выход четвертого дешифратора - с счетным входом первого триггера, а датчики давления соединены с усипите-. лем через переключатель во втором положении.2. Устройство для измерения среднего индикаторного давления по п. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что в него введен регулируемый элемент задержки, причем выход формирователя сигнала верхней мертвой точки соединен с входом установки в "О" первого счетчика через схему И, второй вход которой, а также счетне входы первого счетчика и третьего реверсивного счетчика соединены с формирователем сигнала угловых меток через регулируемый элемент задержки. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССРР 182371, кл.,б 01 1. 23/22, 1963.2. Патент США 1"- 3375711,кл, 73-117.2, опублик. 1968 (прототип),887955 Состав чураев Реактор О. Филиппо а Техвев Е.Г Билак ьКоректо Подписно лешко в иал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная Заказ 10714/10 ВНИИПИ Государ по делам из 113035 Масквтираж 910 венного комите ретений и откр ЖРаушска а СССтнйнаб.