Стробоскопический измеритель давления

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК А 1 1) 4 С 01 1. 2300 ГОСУД ПО ИЗО ПРИ ГН ТВЕННЫЙ КОМИТЕТЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИСССР НИ ИДЕТЕЛЬСТВУ ВТОРСКОМ 1 й институт.(54) СТР ДАВЛЕНИЯ (57) Изо тельной тизирова относится к измери позволяет автомас измерений быстро етени хнике проц ОПИСАНИЕ ИЗОБ(56) Авторское свидетельство СССРВ 1040359, кл. С 01 Ь 2300, 1982Электропневматический стробоскпический индикатор модели "МАИАТехническое описание. М., 1978,с. 1-.49, фиг. 1,2. БОСКОПИЧЕСКИИ ИЗМЕРИТЕЛЬ меняющегося. давления поршневых тепловых двигателей и компрессоров.Дляэтого стробоскопический йзмерительдавления наряду с магистралью 1 внешнего давления с образцовым манометром 2, ресивером 3 и регулятором 4давления, дифференциальным датчиком5 давления, формирователем 13 импульсов равенства давления и датчиком 9 начального положения поршнясодержит датчик 10 текущего положенияпоршня формирователь 11 импульсовцикла, счетчик 12 импульсов, блок 14управления и блок 15 сопряжения,подключенный к ЗВМ 16, Блок 14 управления содержит цифроаналоговый преобразователь,компаратор и усилитель мощности, Устройство позволяет автоматически снимать характеристику зависимости давления в цилиндре двигате"ля от положения поршня или угла поворота маховика вала диагносцируемоймашины. 1 з,п, ф-лы, 7 ил.Изобретение относится к измерительной технике и может быть исполь зовано для измерения быстро меняющегося давления поршневых тепловых двигателей и компрессоров,Целью изобретения является автоматизация процесса измерений.На фиг,1 приведена структурнаясхема стробоскопического ,измерителя 10давления; на фиг.2 - функциональнаясхема блока управления; на фиг.3 -фуйкциональная схема фотоэлектрических датчиков начального и текущегоположений поршня; на фиг.4 - принципиалвная схема формирователя импульсов цикла; на фиг.5 - временныедиаграммы, поясняющие работу формирователя импульсов. цйкла;на фиг.6 и7 . - блок-схема управляющей программы ЭВМ.Стробоскопический измеритель дав 1 ления содержит (фиг.1) магистральвнешнего давления с образцовым манометром 2, ресивером 3 и регулятором 4 давления, дифференциальный датчик 5 давления, включенный междумагистралью внешнего давления и ис,следуемой камерой тепловой машины,1например, цилиндром 6 с поршнем 7,квантующий диск 8 с отверстиями,фотоэлектрический датчик 9 начального положения поршня,фотоэлектрический датчик 10 текущего положенияпоршня, формирователь 11 импульсовцикла, счетчик 12 импульсов., форми 35рователь 13 импульсов равенства давлений, блок 14 управления и блок15 сопряжения, подключенный к ЭВМ 16,Блок 14 управления содержит(фиг,2) цифроаналоговый преобразователь 17, компаратор 18 и усилитель19 мощности. В качестве регулятора4 давления используется электропневматический клапан, Формирователь 11 45импульсов цикла выполнен (фиг,4) надвух последовательно соединенныхтриггерах со счетным входом. Формирователь 13 импульсов равенства давлений формирует короткие импульсы,длительность которых определяетсябыстродействием ЭВМ 16, по переднемуи заднему фронтам импульса посту"пающего с выхода дифференциальногодатчика 5 давления. В качестве блока15 сопряжения может быть использован 55многоканальный модуль параллельноговвода-вывода дискретных сигналов(типа "Электроника МС 8402"). Стробоскопический измеритель давления работает следующим образом.Дифференциальный датчик 5 давления соединяется через отверстия с исследуемой камерой 6 поршневой машины (фиг. 1) . При работе машины давление в камере 6 меняется от некоторой минимальной до максимальной величины, значения которых априорно известны и вводятся в программу ЭВМ 16 в виде исходной информации (фиг.6). Перед началом измерений с помощью внешнего источника давления (на фиг1 не показан) в магистрали 1 устанавливается давление, превьппающее максимальное давление в исследуемой камере 6. Измерения начинаются установкой в ЭВМ 16 кода максимальной величины давления в исследуемой камере 6 Р. = Р, который посту" пает через блок 15 сопряжения на первыевходы блока 14 управления и преобразуется цифроаналоговым преоб" разователем 17 (фиг.2) в аналоговый сигнал. Этот аналоговый сигнал поступает на первый вход компаратора 18, на второй вход которого с электрического выхода образцового манометра 2 подается другой аналоговый сигнал, величина которого пропорциональна давлению Р , в магистрали 1. При этом сигнал на втором входе компаратора 18 превышает по величине сигнаг на его первом входе и на выходах компаратора 18 и усилителя 19 устанавливаются сигналы логического нуля и единицы соответственно, первый из которых подается на первый вход блока 15 сопряжения и свидетельствует об отсутствии готовности по внешнему давлению, Р= Р д, второй открывает регулятор 4 давления и избыточное давление стравливается из магистрали 1. Как только давление в магистрали 1 сравнивается с заданным . программой ЭВМ 16 значением, Р 8, = Р на первом и второй выходах блока 14 управления сигналы меняются на противоположные, при этом закрывается регулятор 4 давления, а в ЭВМ 16 по первому входу блока 15 сопряжения поступает сигнал готовности по внешнему давлению.При вращении квантующего диска 8 датчики 9 и 10 формируют импульсы начального и текущего положений поршня 7, Формирователь 11 формирует импульсы цикла, длительность которыхсоответствует времени поворота диска 8 на 720 . Импульсы цикла поступают на управляющий вход счетчика 12,разрешая подсчет импульсов текущегоположения поршня 7, поступающих насчетный вход счетчика 12 с выходадатчика 10, В течение длительностиодного импульса цикла счетчик 12подсчитывает 720 импульсов (квантующий диск содержит 360 отверстий текущего положения поршня 7) . Импульсыцикла с выхода формирователя 11 поступают также через второй вход блока15 сопряжения в ЭВМ 16, где используются для выработки сигнала готовности по началу цикла, Это необходи"мо, поскольку сигнал готовности повнешнему давлению может поступить вЭВМ 16 в промежутке между началом иокончанием импульса цикла. Сигналготовности по началу цикла вырабатывается в ЭВМ 16 программным путем,за начало цикла принимается началовторого импульса цикла после формирования сигнала готовности по внешнему давлению, Если при наличии сигналов готовности по внешнему давлению и началу цикла на ЭВМ 16 не поступит сигнал "Ввод" от формирователя 13, т,е., давление в исследуемой камере 6 не достигнет значения, установленного в магистрали 1, то ЭВМ 16 через блок 15 сопряжения уменьшит на первых входах блока 1 ч управления значение установленного давления на один шаг и описанный процесс повторяется снова, пока в течение длительности импульса цикла на ЭВМ 16 не поступит хотя бы один сигнал "Ввод", который разрешит ЭВМ 16 считывание кода, поступившего на четвертые входы блока 15 сопряжения с выходов счетчика 12. Далее, в зависимости от конкретной программы, ЭВМ 16 осуществляет либо однократный ввод данных при каждом установленном давле-, нии Рчто обеспечивается последовательным уменьшением давления вмагистрали 1 на один шаг после каждого цикла измерения при наличии обоих сигналов готовности, либо многократный ввод при каждом установленном Р , для получения статистичесмких значений измеряемой величины. Процесс измерений заканчивается, ког" да давление в исследуемой камере б первый раз не достигнет очередной установленной в магистрали 1 величи ны, Р, , : Рпри выполнении указанных выше условий ввода в ЭВМ 16.Поскольку при работе поршневых машин давление в некоторых исследуемых камерах 6 меняется в обе стороны по отношению к атмосферному давлению (например, в цилиндре 6 в циклах всасывания и сжатия), то для получения всех устанавливаемых значений внешнего давления вход регулятора 4 давления должен быть подсоединен к вакуумному насосу.Таким образом, электрическая схема устройства позволяет автоматизировать процесс измерений давления. При этом повышается также безопасность обслуживания диагносцируемой установки и может быть расширен диапазон измерений. 5 1 О 15 20 Формула изобретения сов равенства давлений соединен стретьим входом блока сопряжения,25 1. Стробоскопический измерительдавления, содержащий магистральвнешнего давления с образцовым манометром, ресивером и регулятЬром давления, датчик начального положения 30 поршня, Формирователь импульсов равенства давлений и дифференциальныйдатчик давления, включенный междумагистралью внешнего давления и исследуемой камерой, причем электрический выход дифференциального датчи"ка давления соединен с входом форми"рователя импульсов оавенства давлений, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью автоматизации процесса 40 измерений, он снабжен датчиком текущего положения поршня, Формирователем импульсов цикла, счетчиком импульсов, блоком управления и блокомсопряжения, подключенным к ЭВМ,причем первые выходы и первый вход блока сопряжения подключены соответственно к первым входам и первомувыходу блока управления, второйвход и второй выход которогб соединЕ ны соответственно с выходом образцового манометра и управляющим входамрегулятора давления, выход датчиканачального положения поршня соединен через формирователь импульсов 55цикла с управляющим входом счетчикаимпульсов и вторым входом блока сопряжения, выход формирователя импульвыход датчика текущего положения поршня соединен со счетным входом счетчика импульсов, выходы которого соединены с четвертыми входами блока сопряжения.2. Измеритель давления по п.1, о т л и ч а ю щ и Й с я тем, что в нем блок управления содержит последовательно соединенные цифроаналоговый преобразователь, компаратор иусилитель, причем входы цифроаналогового преобразователя и второй входкомпаратора подключены соответственно к первым и второму входамблока управления, а выходы компаратора и усилителя подключены соответственно к первому и второму выходамблока управления.1,Лазаренко дакт симишинец Заказ 6747/42 Тираж ВНИИПИ Государственного комитета 113035, Москва, Ж789 Подписное по изобретениям .и открытиям и -35, Раушская наб., д. 4/5 роиз венно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарин