CS251333B1

CS251333B1 - Fuel oil mass consumption measuring device

Info

Publication number: CS251333B1
Application number: CS845802A
Authority: CS
Inventors: Radko Sablik; Pavel Jisa; Milan Slavik
Original assignee: Radko Sablik; Pavel Jisa; Milan Slavik
Priority date: 1984-07-27
Filing date: 1984-07-27
Publication date: 1987-06-11
Also published as: CS580284A1

Abstract

Řešení se týká zařízení k automatickému měření hmotnostní spotřeby nafty při stacionárních zkouškách agregátů s naftovými motory, u kterých, se část paliva vrací z motoru do hlavní nádrže nebo palivového okruhu, obsahující odměrnou nádobu, do které ústí vratné potrubí, měřící potrubí a která je opatřena přepadem spojeným s hlavní nádrží. Ná prvním ramení vážného zařízení je odměrná nádoba a proti druhému rameni vážného zařízení je rovnovážný snímač a horní snímač, které jsou spojeny se vstupy logického bloku, jehož ovládací výstup je spojen se vstupem výkonového bloku pro ovládání vertikálně pohyblivého cejchovaného závaží umístěného nad prvním ramenem vážného zařízení. Zařízení lze využít při zkouškách naftových agregátů jak na zkušebnách, tak i v provozu na lokomotivách, lodích a pod.The solution concerns an automatic device measurement of diesel fuel consumption at stationary tests of aggregates with diesel the engines in which some of the fuel returns from engine to main tank or fuel tank circuit containing a measuring vessel into which the return pipe, the measuring pipe a which has an overflow associated with main tank. The first serious shoulder the device is a measuring container and against the other the arm of the weighing device is equilibrium sensor and top sensor that are connected with logical block inputs whose control the output is connected to the power input block for vertically moving control a calibrated weight placed above the first arm of a serious device. The equipment can be used for testing diesel aggregates both in the test rooms and so on even in operation on locomotives, ships and so on.

Description

Vynález se týká zařízeni k automatickému měřeni hmotnostní spotřeby nafty při stacionárních zkouškách agregátů s naftovými motory.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to an apparatus for the automatic measurement of diesel mass consumption in stationary testing of diesel engine units.

Jsou známa zařízeni k objemovému měřeni spotřeby nafty u naftových motorů pomoci odměrných nádob. Tato zařízeni vyhovuji pro měřeni spotřeby při stacionárních zkouškách i zkouškách za jízdy vozidla. Nevýhodou těchto zařízeni je, že je nutno z energetického hlediska měřit též teplotu nafty a převádět objem spotřebované nafty na hmotnost a brát ohled na teplotu nafty.There are known devices for volumetric measurement of diesel fuel consumption by means of volumetric vessels. These devices are suitable for measuring consumption during stationary and driving tests. The disadvantage of these devices is that it is also necessary to measure the temperature of the diesel from an energy point of view and convert the volume of the consumed diesel into a mass and take into account the temperature of the diesel.

Jsou známa též zařízení, která měří hmotnost spotřebovaného paliva. Většinou se měří manuálně a vyhodnocuje se čas, za který se spotřebuje definované hmotnostní množství paliva, zjišťované jako úbytek hmotnosti na váze. Z tohoto času se pak vypočte hodinová a měrná spotřeba paliva.Also known are devices that measure the mass of fuel consumed. In most cases, it is measured manually and the time taken to consume a defined mass amount of fuel, as measured by weight loss, is evaluated. The hourly and specific fuel consumption is then calculated from this time.

Dále jsou známa zařízeni s automatickým měřením času, kde úbytek hmotnosti paliva v odměrné nádobě je zjišťován přímým vážením, tj. měří se čas mezi dvěmi polohami ukazatele hmotnosti na váze.Furthermore, automatic time measuring devices are known in which the weight loss of the fuel in the measuring vessel is determined by direct weighing, i.e. the time is measured between two positions of the weight indicator on the scale.

Nevýhodou těchto zařízeni je, že přesnost měřeni závisí” přímo na přesnosti použité váhy, vyhodnocuje se čas a hodinová spotřeba se musí vypočítat, dále že cyklus měření je ovládán ručně, při měření je třeba mít vážní ústrojí s odmernou nádobou pod dohledem, aby nedocházelo k přeplavování odměrné nádoby na váze a na druhé straně nedošlo k úplnému vyčerpání nafty z nádoby a zavzdušnění palivového systému. To limituje umístění zařízení v měřící kabině, takže výpary nafty zhoršují pracovní podmínky obsluhy.The disadvantage of these devices is that the accuracy of the measurement depends directly on the accuracy of the balance used, the time is evaluated and the hourly consumption must be calculated, the measurement cycle is manually controlled overflowing the volumetric container on the scale and, on the other hand, did not completely deplete the oil from the container and vent the fuel system. This limits the location of the equipment in the measuring booth, so that diesel fumes worsen the operating conditions of the operator.

251 333251 333

Tyto nedostatky odstraňuje předložené zařízeni pro automatické měřeni a vyhodnocováni hmotnostní spotřeby nafty při stacionárních zkouškách agregátu s naftovými motory podle vynálezu. U těchto agregátů se část nafty vrací z motoru do hlavni nádrže nebo palivového okruhu. Zařízení^- má na jednom rameni vážního zařízení odměrou nádobu, do které ústí vratné potrubí a měřicí potrubí. Tato odměrná nádoba je opatřena přepadem, spojeným s hlavní nádrží a proti druhému rameni vážního zařízení je rovnovážný snímač a horní snímač, které jsou spojeny se vstupy logického bloku, jehož ovládací výstup je spojen se vstupem výkonového bloku pro ovládání vertikálně pohyblivého cejchovaného závaží, umístěného nad prvním ramenem vážního zařízení.These drawbacks are overcome by the present device for the automatic measurement and evaluation of diesel mass consumption during stationary tests of a diesel engine unit according to the invention. With these units, some of the diesel is returned from the engine to the main tank or fuel circuit. Device ^- has a container on one arm of the weighing device, into which the return pipe and the measuring pipe lead. This metering vessel is provided with an overflow connected to the main tank and to the other arm of the weighing device there is an equilibrium sensor and an upper sensor connected to the inputs of a logic block whose control output is connected to the power block input for controlling a vertically movable calibrated the first arm of the weighing device.

Zařízení pro automatické měření a vyhodnocování hmotnostní spotřeby nafty podle vynálezu zajišíuje vysokou přesnost indikace i při použití váhy s přesností vyhovující provozním účelům. Dále zařízení podle vynálezu chrání odměrné nádoby proti přeplavení přepadem a proti vyčerpání nafty a zavzdusnění palivového systému výstražným spínačem minimální hladiny, který automaticky zasahuje do systému.The device for the automatic measurement and evaluation of the diesel mass consumption according to the invention ensures a high accuracy of the indication even when using a scale with a precision suitable for operational purposes. Furthermore, the device according to the invention protects the metering vessels against overflow and overflow of diesel and fueling of the fuel system with a minimum level warning switch that automatically reaches the system.

Další podstatnou výhodou zařízení pro automatické měření podle vynálezu je, že automaticky vyhodnocuje hodinovou hmotnostní spotřebu nafty a automaticky řídí celý cyklus měření, tj. střídání cyklu příprava a měření.Another important advantage of the automatic measurement device according to the invention is that it automatically evaluates the hourly mass consumption of diesel and automatically controls the entire measurement cycle, ie alternating the preparation and measurement cycle.

Příklad uspořádání odměrného hmotnostního zařízení dle vynálezu je schematicky znázorněn na připojeném výkresu.An example of an arrangement of a volumetric weight device according to the invention is shown schematically in the attached drawing.

Základem celého ústrojí je zařízení pro indikaci rovnovážné polohy, ke kterému je možno využít vážní zařízení £ běžné váhy. Na prvním rameni 11 vážního zařízený £ je umístěna odměrná nádoba £ pro odměřování hmotnostního množství nafty. Odměrná nádoba 2 je opatřena potrubím 21, kterým se přivádí tzv. vratná nafta od motoru, měřicím potrubím 22 pro odběr nafty z nádoby do motoru. Dále je odměrná nádoba 2 opatřena přepadem 25, který je spojen s hlavní nádrží nafty. Odměrná nádoba 2 je též opatřena Hladinoznakem 24 pro vizuální kontrolu hladiny nafty v odměrné nádobě 2 a výstražným snímačem 25 minimální hladiny.The basis of the whole device is a device for indicating the equilibrium position, for which a weighing device 6 of a conventional scale can be used. On the first arm 11 of the weighing device 6 is disposed a metering vessel 6 for measuring the mass of diesel fuel. The metering vessel 2 is provided with a conduit 21 through which the so-called return diesel from the engine is supplied, a measuring conduit 22 for withdrawing the diesel from the vessel to the engine. Furthermore, the metering vessel 2 is provided with an overflow 25 which is connected to the main oil tank. The metering vessel 2 is also provided with a level indicator 24 for visually checking the level of diesel in the metering vessel 2 and a minimum level alarm 25.

251 333251 333

Na druhém rameni 12 vážního zařízení 1 je umístěno vyvažovači závaží 15» Jeho hmotnost vyvažuje hmotnost nádoby naplněné naftou, kdy hladina nafty dosahuje stanovené výše a je pod přepadem 25. Naproti druhému rameni 12 vážního zařízení £ jsou dva snímače. Rovnovážný snímač 41 má čidlo v poloze, která odpovídá rovnovážné poloze vážního zařízení £. Horní snímač 42 má čidlo umístěné v.poloze, která odpovídá horní poloze ramene 12 vážního zařízení 4· Výstupy z čidel obou snímačů 41 a 42 jsou spojeny s odpovídajícími vstupy 51 a 52 logického bloku 5, spojeného skupinovým výstupem 54 a skupinovým vstupem 55 s řídící a vyhodnocovací jednotkou, která není na výkrese znázorněna. Ovládací výstup 55 logického bloku 5 je spojen se vstupem 61 výkonového bloku 6. K výkonovému bloku £ je připojeno ovládacím výstupem 62 vertikálně pohyblivé cejchované závaží 7» Ve své spodní poloze leží závaží 7 na horním krytu odměrné nádoby 2, ve své horní poloze je závaží 7 zavěšeno nad horním krytem odměrné nádoby 2.On the second arm 12 of the weighing device 1 a balancing weight 15 is placed. Its weight balances the weight of the oil-filled vessel when the oil level reaches a predetermined level and is below the overflow 25. There are two sensors opposite the second arm 12 of the weighing device. The equilibrium sensor 41 has a sensor in a position that corresponds to the equilibrium position of the weighing device. The upper sensor 42 has a sensor located in the position that corresponds to the upper position of the arm 12 of the weighing device 4. The sensor outputs of both sensors 41 and 42 are connected to the corresponding inputs 51 and 52 of logic block 5 connected by group output 54 and group input 55 with control and an evaluation unit not shown in the drawing. The control output 55 of the logic block 5 is connected to the input 61 of the power block 6. A vertically movable calibrated weight 7 is connected to the power block 6 by a control output 62. In its lower position, the weight 7 lies on the upper cover of the measuring vessel 2; 7 suspended above the top cover of the measuring container 2.

Zařízení pracuje takto:The device works as follows:

Po nastartování motoru přichází nafta od motoru vratným potrubím 21 a plní odměrnou nádobu 2, která je prázdná. Cejchované závaží 7 je ve své horní poloze, levé rameno 11 vážního zařízení j_, na kterém je odměrná nádoba 2, je v horní poloze, druhé rameno 12 vážního zařízení j_, na kterém je vyvažovači závaží 1 5, je ve své spodní poloze.After starting the engine, the diesel comes from the engine through the return line 21 and fills the measuring vessel 2, which is empty. The calibrated weight 7 is in its upper position, the left arm 11 of the weighing device 1, on which the measuring container 2 is in the upper position, the second arm 12 of the weighing device 1, on which the balancing weight 15 is, is in its lower position.

Vlivem plnění odměrné nádoby 2 její hmotnost stoupá, až se vyrovná s účinkem hmotnosti vyvažovačího závaží 15 a při dalším plnění převyšuje jeho hmotnostní účinek, takže rameno 12 se pohybuje směrem ke své horní poloze. Když dosáhne své horní polohy proti čidlu horního snímače 42, je nádoba naplněna na požadovanou mez a horní snímač 42 vyšle signál do logického bloku j>, což způsobí ve spojení s řídící jednotkou přestavení přepínacího ventilu, který není na výkrese znázorněn. Po přestavení přepínacího ventilu začne motor odebírat naftu z nádoby 2 měřícím potrubím 22. Vratná nafta se vrací vratným potrubím 21 zpět do odměrpé nádoby 2. Úbytek hmotnosti nafty v nádobě 2 odpovídá hmotnosti spotřebované nafty motorem. Hladina paliva v odměrné nádobě 2 postupně klesá, a když se její hmotnost blíží hodnotě, odpovídající svým účinkem hmotnosti vyvažovačího závaží 1 5 > začne druhé rameno 12 klesat. Když druhé rameno 12 vážního zařízeníDue to the filling of the metering vessel 2, its weight increases until it is equal to the weight of the balancing weight 15 and in the case of further filling it exceeds its weight effect so that the arm 12 moves towards its upper position. When it reaches its upper position against the sensor of the upper sensor 42, the container is filled to the desired limit and the upper sensor 42 sends a signal to the logic block 18, causing the changeover valve not shown in the drawing to be coupled with the control unit. After the changeover valve has been adjusted, the engine begins to withdraw diesel from the vessel 2 through the metering line 22. The return oil returns via the return line 21 back to the metering vessel 2. The weight loss of diesel in vessel 2 corresponds to the weight of diesel consumed by the engine. The level of fuel in the metering vessel 2 gradually decreases, and when its weight approaches the value corresponding to the weight of the balancing weight 15, the second arm 12 begins to decrease. When the second arm 12 of the weighing device

231 333 dosáhne rovnovážné polohy, vyšle rovnovážný snímač 41 signál, kterým se dává povel jednak ke spuštěni cejchovaného závaží 7 na kryt odměrné nádoby 2 a současně povel k začátku měřeni času. Zároveň s tim se provede v logickém bloku 5 změna funkce horního snímače 42 z indikace počátku odběru na indikaci změny funkce rovnovážného snímače 41·231 333 reaches the equilibrium position, the equilibrium sensor 41 sends a signal to command both the calibrated weight 7 on the metering vessel cover 2 and the commencement of the time measurement. At the same time, in the logic block 5, the function of the upper sensor 42 is changed from the start indication to the change in the function of the balance sensor 41.

Jakmile dolehne cejchované závaží 7 na kryt nádoby 2, první rameno 11 vážního zařízeni se přestaví do své spodní polohy a druhé rameno 12 do své horní polohy proti čidlu horního snímače 42, který vyšle do logického bloku 5 impuls, způsobující změny funkce snímače 41 na indikaci konce měřeni.As soon as the calibrated weight 7 touches the container cover 2, the first arm 11 of the weighing device moves to its lower position and the second arm 12 to its upper position against the sensor of the upper sensor 42, which sends a pulse to logic block 5 end of measurement.

Při dalším odběru nafty z nádoby 2 její hmotnost klesá. Odebere-li se z odměrné nádoby 2 takové množství nafty, jehož hmotnost se blíži hmotnosti cejchovaného závaží 7, pohybuje se vážni zařízeni _1_ ke své rovnovážné poloze, a když dosáhne rovnovážné polohy, vyšle rovnovážný snímač 41 ukončovací signál, kterým se ukonči měřeni času, zvedne se cejchované závaží 7 do své horní polohy, ve které je zavěšeno nad krytem odměrné nádoby 2 a zároveň se změní v logickém bloku 5 funkce horního snímače 42 na indikaci počátku odběru a funkce rovnovážného snímače 41 na indikaci počátku měřeni.The weight of fuel decreases as fuel is withdrawn from vessel 2 further. When a quantity of diesel is removed from the metering vessel 2, the weight of which is close to the weight of the calibrated weight 7, the weighing device 7 moves to its equilibrium position, and when it reaches the equilibrium position, the equilibrium sensor 41 the calibrated weight 7 is lifted to its upper position in which it is suspended above the cover of the metering vessel 2, and at the same time in the logic block 5 the functions of the upper sensor 42 to indicate the start of sampling and the function of the equilibrium sensor 41

Ukončovacím signálem se též přestavuje přepínací ventil do polohy, ve které se nafta k motoru dodává z hlavni nádrže. Tim se opět začne plnit odměrná nádoba 2 naftou, která přichází z vratného potrubí 21 . Vyhodnocovací zařízeni, které není na výkrese znázorněno, současně vyhodnocuje a zobrazuje naměřené výsledky.The stop signal also moves the changeover valve to the position where diesel is supplied to the engine from the main tank. Thus, the metering vessel 2 is again filled with diesel fuel coming from the return line 21. An evaluation device not shown in the drawing simultaneously evaluates and displays the measured results.

Když se odměrná nádoba 2 naplní, horní snímač 42 vyšle signál počátku odběru a celý cyklus měření se opět opakuje.When the metering vessel 2 is filled, the upper sensor 42 sends a start signal and the whole measurement cycle is repeated.

V případě, že nechceme dále měřit, vypne se napájeni řídící a vyhodnocovací jednotky, a tím jsou vyřazeny z funkce i snímače 41 a 42. Vratná nafta naplní vratným potrubím 21 odměrnou nádobu 2 až po přepad 25 a při dalším plnění přetéká vratná nafta přepadem 25 a vrací se zpět do hlavní nádrže. Celý palivový okruh pracuje tak, jako kdyby nebylo měřící zařízení do okruhu vloženo .In case we do not want to measure further, the power supply of the control and evaluation unit is switched off and the sensors 41 and 42 are also disabled. and goes back to the main tank. The entire fuel circuit operates as if the metering device was not inserted into the circuit.

251 333251 333

Vynálezu se využije při zkouškách naftových motoru na zkušebnách, při stacionárních zkouškách agregátů, poháněných naftovými motory, a to na zkušebnách i v provozu.The invention will be used in the testing of diesel engines at test benches, in stationary tests of diesel-powered aggregates, both in test benches and in service.

PŘEDMĚT VYNÁLEZUSUBJECT OF THE INVENTION

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

Apparatus for the automatic measurement of diesel mass consumption in stationary tests of a diesel-engine aggregate in which part of the fuel is returned from the engine to the main tank or fuel circuit, containing a metering vessel into which the return pipe, metering pipe opens and with a main tank, characterized in that there is a measuring container (2) on the first arm (11) of the weighing device (1) and an equilibrium sensor (41) and an upper sensor (42) opposite the second arm (12) of the weighing device (1) connected to the inputs (51, 52) of the logic block (5) »the control output (55) is connected to the input (61) of the power block (6) for controlling the vertically movable calibrated weight (7) located above the first arm (5). (11) weighing equipment (1).