SU1272119A1 - Расходомер топлива - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть использовано дл  измерени  часового и удельного на единицу мощности расхода топлива двигателей внутреннего сгорани . .Цель изобретени  - повьшение точности и быстродействи  измерени , расхода топлива. Расходомер состоит из задатчика мощности 1, датчика момента 2, блока умножени  3, схем сравнени  4 и 8, задатчика оборотов 5, схем И б, 14 и 18, датчика оборотов 7, блока 10 управлени  электроклапаном, блока 11 автоматики , аналого-цифрового преобразовател  12, весового устройства 13, делител  15, частотного датчика 16 веса топлива, реверсивного счетчика 17 и блока 19 индикации. Введение новых элементов и образование новых св зей между элементами позвол ет определить количество топлива, расходуемого двигателем внутреннего сгорани  за заданный промежуток времени, с послеi дующим пересчетом в часовой и удельный расход топлива. Измерение расхо (Л да топлива производитс  лишь тогда, когда двигатель внутреннего сгорани  выведен на номинальный режим работы по крут щему моменту и по оборотам. 2 ил. ю to со

Description

Изобретение относится к измери« тельной технике и может быть использовано для измерения часового и удепь ного на единицу мощности расхода топлива двигателей внутреннего сгорания.

Цель изобретения - повышение точновти и быстродействия измерения расхода топлива.

На фиг. 1 приведена функциональная схема расходомера топлива, на фиг. 2 - диаграммы, поясняющие работу блока автоматики.

Расходомер топлива состоитзадатчика 1 мощности, датчика 2 момен,та, блока 3 умножения, первой схемы 4 сравнения, задатчика 5 оборотов, первой схемы И 6, датчика 7 оборотов, второй схемы 8 сравнения, электроклапана 9,· блока 10 управления электроклапаном, блока 11 автоматики с датчиком наполнения, АЦП 12, весового устройства 13 с емкостью для топлива, второй схемы И 14, делителя 15, частотного датчика 16 веса топлива, реверсивного счетчика 17, третьей схемы И 18, блока 19 индикации ,

Работа расходомера заключается в определении количества топлива, расходуемого двигателем внутреннего сгорания за заданный промежуток времени, с последующим пересчетом в часовой и удельный расход топлива. Измерение расхода топлива производится лишь тогда, когда двигатель внутреннего сгорания выведен на номинальный режим работы по крутящему . моменту и по оборотам.

Исходное состояние схемы - режим ожидания. Если емкость для топлива весового устройства 13 с емкостью для топлива и датчиком наполнения не заполнена, то датчиком наполнения вырабатывается сигнал, поступающий на блок 10 управления гидроотсекагелем, который вырабатывает сигнал, открывающий гидроотсекатель 9, что приводит к заполнению емкости для топлива. Сигнал с датчика наполнения с весового устройства 13 с емкостью для топлива и датчиком наполнения подается на вторую 14 и третью 18 схемы И и является запрещающим для режима измерения расхода топлива. При наполнении емкость для топлива гидроотсекатель 9 закрывается, запрет на режим измерения расхода топлива снимается. Расходомер готов к работе_ч

Двигатель внутреннего сгорания выводится на номинальный режим рабо5 ты. Сигнал с датчика 2 крутящего момента поступает на блок 3 умножения, где умножается на сигнал с датчика 7 оборотов.

Сигнал, пропорциональный мощнос10 ти двигателя внутреннего сгорания, с блока 3 умножения поступает на первую схему 4 сравнения, на которую также приходит сигнал с задатчика 1 мощности, задающего уровень номиналь15 ной мощности для данного типа Двигателя внутреннего сгорания. Если сигналы с задатчика 1 мощности и блока 3 умножения совпадают, то на выходе первой схемы 4 сравнения формируется сигнал разрешения измерения расхода топлива и подается на первую схему И 6. Сигнал с датчика 7 оборотов поступает на вторую схему 8 сравнения, на которую с задатчика 5 оборотов приходит сигнал о номинальном уровне оборотов для данного типа двигателя внутреннего сгорания. При совпадении величин сигналов с задатчика ^с 5 оборотов и датчика 7 оборотов вто30 рая схема 8 сравнения формирует сигнал разрешения измерения расхода топлива, который подается на первую схему И 6.

При наличии двух сигналов разре₃₅ шения измерения расхода топлива Tia выходе первой схемы И 6 формируется высокий логический уровень, который подается на блок 11 автоматики и запускает его в режим измерения расхо40 да топлива.

При этом на выходе блока 11 автоматики появляются импульсы, которые получаются посредством деления· частоты, с последующим формированием из последовательности импульсов тактового кварцевого генератора, находящегося в блоке 11 автоматики.

На диаграмме состояний выходов блока 11 автоматики (фиг. 2) показаны: U_T - тактовые импульсы с кварцевого генератора, ЦП - импульсы на блок 10 управления гидроотсекателем, U - импульс на вторую схему И 14; U - импульс на третью схему. И 18; U₃ - импульс записи в память результата счета; U_o - импульс сброт са на О счетчика.

При условии, если в данный момент не идет заполнение емкости для топ3 лива в весовом устройстве 13 с емблок 19 индикации для визуального костью для топлива и датчиком наполнения, импульс U приводит блок 10 управления гидроотсекателем в состояние, при котором гидроотсекатель 9 5 закрыт, и топлйЬо не поступает в весовое устройство 13 с емкостью для топлива и датчиком наполнения.

С частотного датчика 16 веса топ- ю лива снимается сигнал в виде последовательности импульсов, частота которых пропорциональна весу топлива, находящегося в весовом устройстве 13 с емкостью для топлива и датчиком 15 наполнения. Этот сигнал подается в момент времени, задаваемый последовательностью U , снимаемой с блока 11 автоматики, через вторую схему И 14 на суммирующий вход реверсивно- jq го счетчика 17, тем самым происходит фиксирование веса топлива в начальный момент измерения расхода топлива. Через 1 сек сигналом И 18 с блока автоматики сигнал с частотного 25 датчика 16 веса топлива через третью схему И 18 подается на вычитающий вход реверсивного счетчика 17. Соотношение между весом топлива и часто·той выбирается таким, что по мере зо расхода топлива частота сигнала, снимаемого с частотного датчика 16 веса топлива, уменьшается.

Таким образом, по окончании сче- ,35 та в счетчике имеется информация о весе топлива, которое расходуется двигателем за 1 сек. Это значение посредством импульсов U₃ с блока 11 автоматики заносится в память ревер-· до сивного счетчика 17, а импульсами U_e производится обнуление реверсивного счетчика 17. Цикл измерения завершен.

Информация из памяти реверсивного счетчика 17 подается на блок 19 индикации для индикации часового расхода топлива двигателя внутреннего сгорания, а также поступает на _sq делитель 15, где происходит деление . значения часового расхода топлива наблюдения результата измерения.

Claims (1)

1. I12 Изобретение относитс  к измери тельной технике и может быть использовано дл  измерени  часового и удел ного на единицу мощности расхода топ лива двигателей внутреннего сгорани  Цель изобретени  - повьшение точ ноати и быстродействи  измерени  рас хода топлива. На фиг. 1 приведена функциональна  схема расходомера топлива, на фиг. 2 - диаграммы, по сн ющие работу блока автоматики. Расходомер топлива cocтoит з за датчика 1 мощности, датчика 2 момен , та, блока 3 умножени , первой cxehJbi 4 сравнени , задатчика 5 оборотов, первой схемы И 6, датчика 7 оборотов , второй схемы 8 сравнени , элек роклапана 9,- блока 10 управлени  электроклапаном, блока 11 автоматик с датчиком наполнени , АЦП 12, весо вого устройства 13 с емкостью дл  топлива, второй схемы И 14, делите . л  15, частотного датчика 16 веса топлива, реверсивного счетчика 17, третьей схемы И 18, блока 19 индикации . Работа расходомера заключаетс  в определении количества топлива, рас ходуемого двигателем внутреннего сгорани  за заданный промежуток вре мени, с последующим пересчетом в часовой и удельный расход топлива, Измерение расхода топлива производитс  лишь тогда, когда двигатель внутреннего сгорани-  выведен на нокмнальный режим работы по крут щему . моменту и по оборотам. Исходное состо ние схемы - режим ожидани . Если емкость дл  топлива весового устройства 13 с емкостью дл  топлива и датчиком наполнени  не заполнена, то датчиком наполнени  вырабатываетс  сигнал, поступающий на блок 10 управлени  гидроотсекателем , который вырабатывает сигнал, открывающий гидроотсекатель 9, что приводит к заполнению емкости дл  топлива. Сигнал с датчика наполне:ни  с весового устройства 13 с емкостью дл  топлива и датчиком наполнени  подаетс  на вторую 14 и треть 18 схемы И и  вл етс  запрещающим дл  режима измерени  -расхода топлив При наполнении емкость дл  топлива гидроотсекатель 9 закрываетс , запрет на режим измерени  расхода топива снимаетс . Расходомер готов к работе Двигатель внутреннего сгорани  выводитс  на номинальный режим работы . Сигнал с датчика 2 крут щего мймента поступает на блок 3 умножени , где умножаетс  на сигнал с датчика 7 оборотов. Сигнал, пропорциональный мощности двигател  внутреннего сгорани , с блока 3 умножени  поступает на первую схему А сравнени , на которую также приходит сигнал с задатчика 1 мощности, задающего уровень номинальной мощности дл  данного типа двигател  внутреннего сгорани . Если сигналы с задатчика 1 мощности и блока 3 умножени  совпадают, то на выходе первой схемы 4 сравнени  формируетс  сигнал разрешени  измерени  расхода топлива и подаетс  на первую схему И 6. Сигнал с датчика 7 оборотов поступает на вторую схему 8 сравнени , на которую с задатчика 5 оборотов приходит сигнал о номинальном уровне оборотов ;ц1Я данного типа двигател  внутреннего сгорани . При совпадении величин сигналов с задатчика 5 оборотов и датчика 7 оборотов втора  схема 8 сравнени  формирует сигнал разрещени  измерени  расхода топлива , который подаетс  на первую схему И 6. При наличии двух сигналов разрешени  измерени  расхода топлива Tia выходе первой схемы И 6 формируетс  высокий логический уровень, который подаетс  на блок 11 автоматики и запускает его в режим измерени  расхода топлива. При этом на выходе блока 11 автоматики по вл ютс  импульсы, которые получаютс  посредством делени  частоты , с последующим формированием из последовательности импульсов тактового кварцевого генератора, наход щегос  в блоке 11 автоматики. На диаграмме состо ний выходов блока 11 автоматики (фиг. 2) показаны: ит - тактовые импульсы с кварцевого генератора, U - импульсы на блок 10 управлени  гидроотсекате- лем, Ц - импульс на вторую схему И 14; и - импульс на третью схемуИ 18; Uj - импульс записи в пам ть результата счета; Ц, - импульс сбро.са на О счетчика. При условии, если в данный момент не идет заполнение емкости дл  топ3 лйва в весовом устройстве 13 с емкостью дл  топлива и датчиком напол нени , импульс и приводит блок 10 зшравлени  гидроотсекателем в состо ние, при котором гидроотсекатель 9 закрыт,Ij топлиЬо не поступает в весовое устройство 13 с емкостью дл  топлива и датчиком наполнени . С частотного датчика 16 веса топ лива снимаетс  сигнал в виде послед вательности импульсов, частота кото рых пропорциональна весу топлива, наход щегос  в весовом устройстве 13 с емкостью дл  топлива и датчико наполнени . Этот сигнал подаетс  в момент времени, задаваемый последовательностью и , снимаемой с блока 11 автоматики, через вторую схему И 14 на суммирующий вход реверсивно го счетчика 17, тем самым происходи фиксирование веса топлива в начальный момент измерени  расхода топли ва. Через 1 сек сигналом И 18 с бл ка автоматики сигнал с частотного датчика 16 веса топлива через треть схему И 18 подаетс  на вычитающий вход реверсивного счетчика 17. Соот ношение между весом топлива и часто той выбираетс  таким, что по мере расхода топлива частота сигнала, снимаемого с частотного датчика 16 веса топлива, уменьшаетс . Таким образом, по окончании счета в счетчике имеетс  информаци  о весе топлива, которое расходуетс  двигателем за 1 сек. Это значение посредством импульсов из с блока 11 автоматики заноситс  в пам ть реверсивного счетчика 17, а импульсами Ue производитс  обнуление реверсивного счетчика 17. Цикл измерени  завершен. Информаци  из пам ти реверсивного счетчика 17 подаетс  на блок 19 индикации дл  индикации часового расхода топлива двигател  внутреннего сгорани , а также поступает на делитель 15, где происходит деление значени  часового расхода топлива на значение мощности двигател  внутреннего сгорани , снимаемого с блока 3 умножени , поступающего на делитель 15 через АЦП 12. Сигнал об удельном расходе топлива на единицу мощности с делител  15 подаетс  на 194 блок 19 индикации дл  визуального наблюдени  результата измерени . Формула изобретени  Расходомер то1глива, содержащий датчик крут щего момента, датчик оборотов , блок автоматики, блок управлени  электроклапаном, соединенный с злектроклапаном, весовое устройство , индикатор и аналого-цифровой преобразователь, отличающийс   тем, что, с целью повышени  точности и быстродействи  измерени  расхода топлива, в него введены блок . умножени , перва  и втора  схемы сравнени , задатчик мощности, задатiчик оборотов, перва , втора  и треть  схемы И, частотный датчик веса топлива , реверсивный счетчик, делитель, причем датчики крут щего момента и оборотов соединены с первым и вторым входами блока умножени , выход которого соединен с первым входом первой схемы сравнени , второй вход которой соединен с задатчиком мощности, а выход первой схемы сравнени  соединен с первым входом первой схемы И, второй вход которой соединен с выходом второй схемы сравнени , первый вход которой соединен с датчиком оборотов, а второй - с задатчиком оборотов, при этом выход первой схемы И соединен с входом блока автоматики, первый и второй выходы которого соедине-, ны соответственно с первыми входами .второй и третьей схем И, третий выход соединен с первым входом блока управлени  электроклапаном, второй вход которого соединен с первым выходом весового устройства, который также соединен с вторыми входами второй и третьей схем И, при этом электроклапан соединен с весовым устройством, выход которого соединен с входом частотного датчика веса , выход которого соединен с третьими входами второй и третьей схем И, выходы которых соединены соответственно с первым суммирующим и вторым вычитак цим входами реверсрвного счетчика, третий и четвертый входы которого соединены соответственно с четвертым и п тым выходами блока автоматики, при этим выход реверсивного учетчика соединен с первым входом индикатора и первым входом делител , второй вход которо- ,

   $12721196

   го соединен с выходом аналоге- ка умножени , при этом выход деци1 рового преобразовател , вход лител  соединен с вторьм входом которого соединен с выходом бло- индикатора