SU296464A1 - Система дл определени дискретных значений фазовых диаграмм периодических процессов - Google Patents

Description

I

Известны системы дл  опредепенн  дискретных значений фазовых диаграмм перноднческих процессов, например, в двигател х внутреннего сгорани , содержащие соединенные между собой датчики отс четного момента, перекпючатепи, блоки временной дискриминации с вентил ми и делител ми напр жений, цифровые счетчики с входными клапанами, формирователи , стробоскоп и триггер с подключенным к нему индикатором.

Предлагаема  система отличаетс  тем что в ней к входам триггера подключены система поджига стробоскопа и поспадовательао соединены формирователи и блоки временной дискриминации, вентвлн KOTO{ ix через мультивибраторы, формирователи и переключатели присое- дннены к блокирующим датчикам, подключенным через другие переключатели к индикатору, системе поджига стробоскопа н управл емым входам клапанов цифровых счетчиков. К тем же входам упом нутого триггера дополнительно присоединены генератор, импульсов и через усилители, делители амплитуды, формнрователи и вентили блоков временной дискриминации датчики отсчетного момента, причем между делител ми и клапанами цифровых счетчиков включены врем -импульсные преобразователи. Это позвол ет расширить функциональные возможности и повысить точность и надежность системы .

На фиг. 1 показана функциональна  схема системы; ва фиг. 2 и 3 - временные диаграммы работы системы при измерении фазовых параметров текущего колебательного сигнала.

Система содержит датчики 1 и 2 &тсчетного момента, которые служат дл  преобразовани  пульсирующих колебаний потоков газов во впускном и выпускном коллекторах или картере двигател  в электрическое натф жение текущего колебательного сигнала, и блокирующие датчики 3-6, фиксирующие моменты в интервалах колебаний (пульсаций) теку-

щего сигнала, импульсы которых пршназначены дп  временной блокировки колебаний (пульсаций) импупьса текущего колебательного сигнала. В качестве блокирукхних датчиков могут использоватьс  датчики, регистрирующие процессы , протекающие синхронно с колебани ми текущего сигнала (например, впрыск топлива форсункой), которые также требуют измерени , или контактные датчики с управл емым моментом замыкани .

Датчики 1 и 2 TeKjouero колебательного сигнала через переключатели 7 и 8 подключены к входам блоков 9 и 10 временной дискриминации.

Выходы блоков 9 и 10 через формирователи 11 и 12 соединены с входами триггера 13, который служит дл  измерени  фазовых сдвигов между импульсами текущего колебательного сигнала путем преобразовани  их в пр моугольные импульсы напр жени . Выходи триггера 13 через переключатели 14 а 15 подключены к индикатору 16 и управл ющим клапанам 17 и 18 цифровых счетчиков 19 и 2О.

Датчики 3-6 через переключатели 21-26 подключены к формировател м 27 и 28 блоков 9 и 10, через переклю чатепи 29 и ЗО к вентил м 31 и 32 тех же блоков и через переключател  14 и 15 к стрелочному индикатору 16 и клапанам 17 н 18 циф1эовых счетчиков 19 и 2О, а также через переключатель 33 к системе поджига стробоскопа 34. Стробоскоп 34 служит дп  ааблюде ни  момента зак ыкши  управл емого контактного датчика блокировки относительно ошэрной метки, а также дл  определени  фазового сдввга импульса текущего колебательного сигнала.

Делители 35 и 36 напр жений блоков 9 и 10 через переключатели 37 и 38 подключены к ем -импульсным преобразовател м 39 и 4О и через переключатели 14 и 15 к стрелочному индика .тору 16 и клапанам 17 и 18 счетчиков 19 и 2О, Генбратор 41 импульсов подключен через переключатель 42 к входам триггера 13.

Исход  из требуемых; задач измерени  Ьистема обеспечивает измерение в сле укнцих режимах:

1. Измерение параметров текущего колебательного сигнала (например, пулььаввей потока газов во асасывакшем и выхлопном коллекторах или картере двнател ) и фазового сдвига относительо опорного момента.

2. Измерение параметров импульсов . вух одновременно текущих колебательных процессов и фазового сдвига между ними и опорным моментом.

3.Измерение параметров блоквру их процессов и фазовых сдвигов между ними и опорным моментом.

4.Измерение ускорени  протекающего процесса.

При работе системы в первом режиме импульсы текущего колебательного сигнала Uj (см. фиг.3), вырабатываемые датчиком 1, при положении переключател  7 поступают в блок 9 временной дискриминации.

Одновременно импульсы Uj , Ujj- , Jff (см. фиг. 2), вырабатываемые блокирующими датчиками 3-6, при положении с Переключателей 21-24 поступают на формирователь 27, который вырабатывает стартовые импульсы от каждого датчика и запускает ждзтций мультивибратор 43. Мультивибратор 43 вырабатывает импульс блокировки (см. фиг. 2) от каждого поступак дего импульса , длительность которого isr равна ин тервалу пульсаций провер емого цилиндра . Этот импульс подаетс  на вентиль 31 и блокирует прохождение импульсов U, и фиг.2) по каналу измерени  блока 9 временной дискриминации в интервалах пульсаций исследуемого сигнала , которые выбираютс  переключател ми 21-24 датчиков 3-6 блокировки.

При измерении парамётро1в текущего сигнала (пульсируюшего потока) в требуемом интервале один из переключа телей блокирующих датчиков, например 23, устанавливают-в положение ff. В этом случае в интервале импульсы измерительной схемы иф пройдут через вентиль 31 и с формировател  11 поступ т на вход триггера 13.

На другой вход триггера 13 от датчика 2 отсчетного момента арн положении переключател  8 по каналу блока 9 поступит опорный импульс ф. Триггер 13 вырабатывает пр моугольный импульс , пропорциональный фазовому сдвигу между импульсами )j,и Уф . Имйульс при положении переключателей 14 и 15 поступает на клапаны 17 и 18 и индикатор 16. Счетчики 19 и 20 и индикатор 16 измер ют фазовый сдвиг Ч импульса текущего сигнала UTP относитепъно опорного сигна ,, При положении Л переключател  33 импупьс Уф поступает в систему поджига стробоскопа 34. С помощью стробоскопа можно наблюдать на вращакщемс  шкиве Двигател  фазовый сдвиг текуше- го сигнала относительно неподвижной метки на корпусе двигател . При положении S переключетел  8 по каналу блока 10 временной дискриминации на вход триггера 13 будут поступать импульсы от блокирующего дат чика 3 и таким образом будет измер ть с  фазовый сдвиг импульса текущего сигнала относительно импульса U, , сформированного от уровн  блокирующего датчика (например впрыска топлива в цилиндр двигател ). В случае, если в качестве блокирую|щего датчика используютс  управл мые контактные датчики, блокирующий импульс при положении б переключател  29 поступает на вентиль 31. Одновременно блокирующий импульс с контактного датчика при положении -6 переключателей 14 и 15 поступает на стрелочный индикатор 16 и управл ющие клапаны 17 и 18 цифровой индикации. При этом измер етс  длительность сигналов, вырабатываемых контактными датчиками. При положенииЗ переключател  33 импульс с контактного датчика поступае в систему под жига стробоскопа 34. Освеща  стробоскопом метку на шкиве двн гател , настраивают соответствутоший контактный датчик на требуемый отсчетный момент, относительно которого измер ют фазовый сдвиг импульса текущего сигнала. Таким образом, при трех включенных датчиках 3-6 можно измер ть фазовый сдвиг относительно и тульса впрыска илв отсчетного момента и величину импульса пульсирующего потока исследуемо го интервала (цилиндра двигател ). При измерении параметров двух текущих значений колебательного сигнала Uт и и JJ (см.фиг. 3) и фазового сдвига между ними текущие сигналы с датчиков 1 и 2 при положении Q переключателей 7 и 8 поступают в. блоки 9 и 1О временной дискриминации, а блокирующие , сигналы U -Од-.при положении О переключателей 21-24 к формирова-гед м 2 в 28 импульсов. с  непосредственно к вентил м 31 и 32 блоков 9 и 1О. При трех включенных блокирующих датчиках 3-6 можно измер ть величину и фазовый сдвиг между импульсами текущих сигналов. Аналогично описанному выше при положении и 2 переклкм чател  33 импульсы текущих сигналов поступают в систему поджига стробоскопа , и таким образом можно измер ть фазовый сдвиг текущих сигналов относительно опорного момента. При измерении параметров импульсов блокирующих процессов (например, впрыск топлива в дизеле) и фазовых сдвигов между ними переключатели 7 и 8 уста- навливаютс  в положение d, а один из провер емых датчиков 3-6 при положении d переключателей 21-24 подключают к переключателю 7, а другой при положении i тех же переключателей к переключателю 8. При этом импульсы от одного датчика поступают в блок 9 временной дис- криминации, а от другого - в блок 10. Аналогично описанному выше осуществл ют измерение величины и фазового сдвига между импульсами. Измерение величины ускорени  процесса основано на том, что при увеличении скоростного режима величина амплитуды импульсов текущего сигнала (например, пульсаций во всасывающем и выхлопном коллекторах или давлении впрыска) возрастает, а при уменьшении скоростного режима- уменьшаетс . При измерении ускорени  вначале намер ют величины амплитуды импульсов и и UjjB блоках 9 и 10 в крайних точках измер емого диапазона скорости (например, 500 об/мин и 2ООО об/мин). Затем устанавливают соответствующим делителем величину амплитуды импуль- са UT в блоке 9, пропорциональной максимальному значению амплитуды при И 5ОО об/мин, а в блоке 10 U|f величину , соответствующую максимальному значению амплитуды при И ООО об/мин. Затем обороты двигател  устанавливают ниже 50О об/мин. При этом прибор перестанет показывать, так как импульсы не будут-проходить, пока величина их амплитуды не возрастет до значений, установленных делител ми 35 и 36. Установив переключатель 14 в поло-

дет соответствовать 500 об/мин, амппитуда импульсов Uj Б блоке 9 достигнет уровн  ограничени , и на триггер 13 поступит первый иктульс, который откроет клапан 17, и от генератора 41 импульсов в счетчик 19 начнут поступать тактовые импульсы. При достижении скорости 2000 об/мин амплитуда импульса в блоке 10 достигнет установленного уровн  ограничени , и на второй вход триггера 13 поступит первый импульс , который его переключит и тем самым закроет клапан 17, а счетчик 19 зафиксирует врем  ускорени  процесса. Дл  того, чтобы перед началом измерени  триггер 131 находилс  в положении , при котором клапан 17 закрыт, импульсы от генератора 41 при положении переключател  42 на короткое врем  подают на вход триггера 13, тем caivibiM подготовив его дл  первого включ чени . Дальнейший останов поступлени  тактовых импульсов достигаетс  тем, что импульс, пришедший через блок 10 на вход триггера 13 одновременно при положении переключателей 44 и 45 поступит на триггер 46 останова, который опрокинетс  и закроет клапан 47. Тем caMbjM прекратитс  поступление тактовых импульсов от генератора 41 к счетчикам 19 и 20.

Дл  того, ЧгоС ;й1-..§ Д-- гатапом измерени  сбросить показани счетчиков 19 и 2О и триггер 13 установить а положение , при котором кпапав 17 , а триггер 46 останова - в положение, при котором клапан 47 открыт, тактовые импульсы от генератора 41 при положении -6 переключател  42 на короткое врем  подают на вход триггера 13, тем самым подготовив его дл  первого включени , а при положении сГ переключател  44 и положении О переключател  45 их подают на вход триггера 46 и. на сбросо вый вход счетчиков 19 и 2О. Перед измерением времени замедлени  текуше х сигнала (например, врем : торможени  двигател  или лашины) с помощью блока Ю задают величину вре мени блокировки текуше } сгигнала на заданной максимальной скорюсти процесс ( например, П 20ОО об/мин), при которой импульсы текущего сигнала заблокированы и не поступаю - на триггер 13. Делителем 48 с адеют величину временной блокировки на заданной минимальной скорости п|:юцесса (например , П 5ОО об/мин), при которой

296464

все импульсы текущего сигнала через блок 9 заблокированы и не поступают на вход триггера 13.

После этого увеличивают скорость процесса выше максимально установленного значени  (П 2000 об/мин)  , переключив на короткое врем  переключатель 45 в положение (Г , подают тактовые импульсы от генератора 41 на входы триггеров 13 и 46, а также на сбросовый вход счетчиков 19 и 20, тем самьш подготовив триггер 13 к первому включению., Затем переключатель 45 устанавливают в положение (У , а переключатель 14 в положение д и включают торможение процесса. Как только скорость процесса станет меньше установленного предела (ii 2000 об/мин), длительность периода увеличитс , и им-. пульсы текущего Сигнала начнут поступать через блок Ю на вход триггера 13. Триггер переключитс  и откроет клапан 18, через который начнут поступать тактовые и тупьсы от генератора 41 в счетчик 20.

При достижении скорости, меньшей нижнего установленного предела (И 5ОО об/мин), длительность блокировки станет меньше длительности импульса , и на триггеры 13 и 46 поступит первый импульс через блок 9. Триггер 13 переключитс  и закроет клапан 13, а счетчик 20 зафиксирует врем  замедлени  текущего сигнала. Триггер 46 переключитс  и закроет кпапав 47, тем самым прекратив дальнейшее поступление тактовых импульсов к счетчикам 19 и 2О.

Измерение ускорени  или замедлени  возможно также с вспользованием одного датчика, подключенного одновремевво к двум входам измерительнбго триггера.

Положение задаваемой величины порога блокировки импульсов, поступающих Другой вход, определ етс  с помощью стробоскопа 34, который подключаетс  к входам триггера 13 при положени х -б и i переключател  33. Как только стробоскоп перестанет acnii- хивать, импульсы на вход триггера не поступают. Стробоскоп может также использоватьс  как строботахометр при измерении числа оборотов, например, ротора центрифуги двигател  или других валов мащин. Дл  этого генератор 41 тактовых импульсов подключаетс  при положении d или б переключател  42 и положении или 2- переключател  33 к системе поджига стробоскопа 34.Управп   частотой генератора импульсов, добивакугс  попожеви , при котором весле дуемый вал кажетс  неподвижным. Частота импульсов генератора определ ет скорость врашени  исследуемого вапа. нзобретев о р м у л а Система дл  определени  дискрет1аых значений фазожа диаграмм периодических процессов, напр име{н в двигател х внутреннего сгорани , содержаща  соединенные между собой датчики отс четно момента, переключатели, блоки временной дискриминации с вентил ми и делител ми напр жений, цифровые счетчики с входными клапанами, формирователи, стробоскоп и триггер с подключенным к нему индикатором, отличающа  и с   тем, что, с целью расширени  функциональных возможностей и повышени  точности и надежности, в ней к входам триггера подключены система поджига стробоскопа и последовательно соединены формирователи и блоки временной дискриминации, вентили котсрых через мультивибраторы, формирователи и переключатели присоединены к блокирук щим датчикам, подключенным через другие переключатели к индикатору, системе тюджига стробоскопа и: управл емым входам клапанов цифровых счетчиков; к тем же входам упом нутого триггера дополнительно.присоединены генератор импульсов и через усилители, делители амплитуды, формирователи и вентили блоков временной дискриминации датчи1Ш отсчешого момента, причем между делител ми и клапанами цифровых счетчиков включены/; врем -юлхульсные преобразователи , г s..: ;и% A Л A «

I -j :. ; tft-

.vi -. ;

;.

Фиг.З