RU1789865C - Устройство дл измерени расхода топлива двигателем внутреннего сгорани - Google Patents

Abstract

Использование: измерение расхода топлива двигателем внутреннего сгорани . Сущность изобретени : устройство содержит мерную емкость 1 с топливом, соединенную трубопроводами 2 и 3 с бензонасосом и двигателем соответственно , измерительную трубку 8, на которой ус- тановлены верхний 10 и нижний 11 фотодиодные датчики уровн , датчик давлени  14, соединенный с регистратором. Это позвол ет измер ть объемный и массовый расход топлива. 1 ил.

Description

Изобретение относитс  к измерительной технике, а именно, к устройствам дл  измерени  расхода жидкого топлива двигателем внутреннего сгорани  и может найти применение в других област х техники дл  измерени  массового расхода топлива.

Известно устройство дл  измерени  расхода топлива двигателем внутреннего сгорани , сЬдер жШГее мерную емкость, подсоединённую к Топливному насосу через первый клапан и снабженную измерительной трубкой с установленными на ней двум  датчиками уровн , соединенной с мерной емкостью в верхнем и нижнем сечени х, второй клапан и регистратор. Измерительна  трубка св зана с мерной емкостью по- средством мембраны и содержит торировочную жидкость, вытесн емую через мембрану топливом, заполн ющим мерную емкость.

Известное устройство имеет ограниченные функциональные возможности, так как не позвол ет измер ть массовый расход топлива, а также не обеспечивает достоверности измерени  расхода топлива,

Известно также устройство дл  измерени  расхода топлива двигателем внутреннего сгорани , содержащее соединенную с бензонасосом накопительную емкость, св занную посредством первого клапана с атмосферой , мерную емкость вторым клапаном св занную с накопительной емкостью , измерительную трубку с двум  датчиками уровн , св занную с мерной емкостью в нижнем сечении причем накопительна  и мерна  емкости, а также трубка св заны между собой в верхнем сечении, регистратор первым и вторым входами подключенный к датчикам уровн . Это устройство прин то авторами в качестве прототипа. Недостатком известного устройства  вл етс  то, что оно имеет ограниченные функциональные возможности, так как не позвол ет измер ть массовый расход.топлива.

Цель изобретени  - расширение функциональных возможностей за счет обеспечени  возможности измерени  массового расхода топлива. Эта цель достигаетс  тем, что устройство дл  измерени  расхода топлива , содержащее соединенную с бензона- со Ъом накопительную емкость, посредством первого клапана св занную с атмосферой, мерную емкость, вторым клапаном св занную с накопительной емкостью , измерительную трубку с двум  датчиками уровн , св занную с мерной емкостью в нижнем сечении, причем все три емкости св заны между собой в верхнем сечении, регистратор, подключенный первым и вторым входами к датчикам уровн ,

дополнительно снабжен дифференциальным датчиком давлени , входы которого со- единены, соответственно, с нижним и верхним сечени ми измерительной емкости , а выход - с третьим входом регистратора . Такое конструктивное выполнение устройства позвол ет одновременно измер ть объемный и массовый расходы топлива и позвол ет тем самым достичь цели изобретени , а именно - расширение функциональных возможностей за счет обеспечени  возможности измерени  массового расхода топлива.

На чертеже изображена принципиальна  схема предложенного устройства дл  измерени  расхода топлива двигателем внутреннего сгорани ,

Устройство содержит мерную емкость 1 с топливом, соединенную трубопроводами

2 и 3 с бензонасосом и двигателем соответственно (не показаны). Через клапаны 4 и 5 накопительна  емкость 6 св зана с атмосферой и мерной емкостью 1. В накопительной емкости 6 расположен поплавок 7,

управл ющий клапаном 4. Измерительна  трубка 8 соединена с мерной емкостью 1 трубопроводом 3. Верхние сечени  накопительной емкости 6, мерной емкости 1 и измерительной трубки 8 соединены

воздухопроводом 9. Верхний 10 и нижний 11 фотодиодные датчики уровн , установленные на измерительной трубке 8, соединены с регистратором 12. При этом верхний 10 фотодиодный датчик уровн  располагаетс  ниже мениска 13 топлива в накопительной емкости 6. Устройство снабжено дифференциальным датчиком давлени  14, соединенным с регистратором 12. Первый вход дифференциального датчика давлени 

14 соединен трубопроводом 15 с нижним сечен.ием мерной емкости 1, а второй вход - соединен трубопроводом 16 с верхним сечением мерной емкости 1. Дл  обеспечени  работоспособности устройства объем накопительной емкости 6 должен быть выбран, исход  из следующего соотношени : объем воздушного пространства V над уровнем мениска13 топлива в накопительной емкости 6 в момент начала цикла измерений при

равенстве давлени  воздуха над мениском топлива в этой емкости давлению, развиваемому бензонасосом, должен быть

V Vi + V2,

где Vi - объем топлива в мерной емкости 1 между уровнем мениска 13 топлива и уровнем нижнего датчика 11 уровн ;

V2 - объем топлива в измерительной трубке 8 между уровнем мениска 13 топлива и уровнем нижнего датчика 11 уровн .

При этом в момент начала цикла измерени  уровень мениска 13 топлива в накопительной емкости 6, мерной емкости 1 и измерительной трубке 8 находитс  выше верхнего датчика уровн  10, т.е.

Vi AVi + Vif,

где A Vi - объем топлива в мерной емкости 1 между уровнем мениска 13 топлива и уровнем верхнего датчика 10 уровн ;

Vr - объем топлива в мерной емкости 1 между уровнем верхнего 10 и нижнего 11 датчиков уровн ;

V2 AV2 + V21,

где AV2 - объем топлива в измерительной трубке 8 между уровнем мениска 13 топлива и уровнем верхнего датчика 10 уровн ;

V21 - объем топлива в измерительной трубке 8 между уровнем верхнего 10 и нижнего 11 датчиков уровн .

Устройство работает следующим образом .

При измерении объемного расхода топливо по трубопроводу 2 под давлением, создаваемым бензонасосом, поступает в накопительную емкость 6, и через клапан 5 - в мерную емкость и измерительную трубку 8. Клапан 4 при этом открыт и воздух из устройства отводитс  в атмосферу. По мере заполнени  ёмкостей 1 и б и измерительной трубки 8 топливом, поплавок 7, помещенный в накопительной емкости б всплывает и клапан 4 закрываетс . Уровень топлива в емкост х 1, 6 и измерительной трубке 8 будет подниматьс  до тех пор, пока давление сжимаемого воздуха, наход щегос  в верхних полост х емкостей 1 и б и измерительной трубки 8, не станет равным давлению, развиваемому бензонасосом. При этом уровень топлива в емкост х 1 и 6 и измерительной трубке 8 находитс  выше уровн  верхнего датчика 10 уровн , что свидетельствует о готовности устройства к измерению . В начале цикла измерени  сигнал от регистратора 12 закрывает электромагнитный клапан 5, при этом топливо из мерной емкости 1 и измерительной трубки 8 по трубопроводу 3 подаетс  к двигателю. Регистратор 12 измер ет врем  прохождени  мениска 13 в измерительной трубке 8 между уровнем верхнего 10 и нижнего 11 датчиков уровн . При измерении автоматически поддерживаетс  в расходной магистрали давление , создаваемое бензонасосом, во врем  цикла измерени  уровень топлива в мерной емкости 1 и измерительной трубке 8 понижаетс , но давление воздуха, наход щегос  над топливом, остаетс  неизменным , так как в накопительную емкость 6 продолжает поступать топливо при закрытом клапане 5. Поплавок 7 удерживает клапан 4 закрытым и воздух из верхней части накопительной емкости 6 по воздухопроводу 9 поступает в мерную емкость 1 и измерительную трубку 8. Таким образом, в мерной емкости и измерительной трубке 8 в течение цикла измерени  поддерживаетс  давление, создаваемое бензонасосом. При достижении мениском 13 столба топлива в

измерительной трубке 8 уровн  нижнего датчика 11, регистратор 12 открывает клапан 5, цикл измерени  заканчиваетс . Уровень топлива в емкост х 1 и 6 и измерительной трубке 8 выравниваетс  и

устройство готово к следующему циклу измерени . При измерении массового расхода топлива, которое может производитс  параллельно с измерением объемного расхода топлива сигнал от регистратора 12

закрывает электромагнитный клапан 5 и цикл измерени  повтор етс  в описанной выше последовательности. При этом диф- ферециальный датчик давлени  14, соединенный трубопроводами 15 и 16с нижним и

верхним сечени ми мерной емкости 1 регистрирует изменение гидростатического давлени  столба топлива в мерной емкости 1 в процессе выработки топлива. При снижении давлени  до величины, соответствующей верхнему уровню 10 автоматически включаетс  регистратор времени выработки , контролируемой дозы топлива. Регистратор времени выключаетс  при снижении давлени  до величины, соответствующей

нижнему уровню 11. Св зь между изменением давлени  АР и массой топлива, выра- ботанной в одном цикле измерении устанавливаетс  соотношением

m(Vil + V2l) -p (FMe +FHT)H-/D

(FM,+FH,,AL,

где АР р g -H - измерение гидростатического давлени  в цикле измерени ;

р - плотность топлива; g - ускорение свободного падени .

Следовательно, секундный расход топлива будет равен

о m ( Рме + FHT ) А Р „ АР

ti Т-g-i K -fгде т- врем  измерени  АР в цикле измерени ;

к (Рме+Рнт)

посто нна  дл  данного устройства величина.

Таким образом, измер   изменение давлени  АР и врем  т, за которое происходит это изменение давлени  можно определить массовый расход топлива. Измер   одновременно объемный и массовый расход топлива, можно определить плотность топлива.

Claims (1)

1. Формула изобретени  Устройство дл  измерени  расхода топлива двигателем внутреннего сгорани , содержащее соединенную с бензонасосом накопительную емкость, посредством первого клапана св занную с атмосферой, мерную емкость, вторым клапаном св занную с накопительной емкостью, измерительную трубку с двум  датчиками уровн , св занную с мерной емкостью в нижнем сечении, все три емкости св заны между собой в верхнем сечении, регистратор, первым и вторым входом подключенный к датчикам уровн , отличающеес  тем, что, с целью расширени  функциональных возможностей за счет обеспечени  возможности измерени  массового расхода топлива, оно снабжено дифференциальным датчиком давлени , входы которого соединены соответственно с нижним и верхним сечением измерительной емкости, а выход с третьим входом регистратора.