SU757891A1

SU757891A1 - Устройство для измерения среднего индикаторного давления в цилиндрах поршневых машин 1

Info

Publication number: SU757891A1
Application number: SU752092235A
Authority: SU
Inventors: Valerij G Palem; Viktor D Sakharevich; Viktor Redchenko
Original assignee: Valerij G Palem; Viktor D Sakharevich; Viktor Redchenko
Priority date: 1975-01-02
Filing date: 1975-01-02
Publication date: 1980-08-23

Description

Изобретение относится к измерительной технике и может быть исполь-. зовано для измерения среднего индикаторного давления в цилиндрах поршне- 5 вых машин.

Известны устройства для измерения среднего индикаторного давления в цилиндрах поршневых машин, содержащие преобразователь давления в ци- 10 линдре двигателя, преобразователь положения поршня, вычислительный блок_ и регистрирующее устройство [1] и [2) .

Недостаток устройств - низкая точ-^5 ность определения величины среднего индикаторного давления.

Наиболее близким по технической сущности к описываемому является устройство для измерения среднего 20 индикаторного давления в цилиндрах поршневых машин, содержащее преобразователь давления, подключенный к усилителю, вычислительный блок, интегрирующее звено и регистрирующее уст- 25 ройство [3].

Недостаток устройства - низкая точность измерения среднего индикаторного давления вследствие того,что оно не реализует строгую математичес2

кую зависимость между углом поворота коленчатого вала двигателя и объемом его цилиндра. Кроме того, ввиду отсутствия блока управления через 'определенное время интегрирующее звено может насыщаться и дальнейшее измерение среднего индикаторного давления становится практически невозможным.

Цель изобретения - повышение точности измерения среднего индикаторного давления.

Поставленная цель обеспечивается тем, что в устройство для измерения среднего индикаторного давления, содержащее вычислительный блок, один вход которого подсоединен к преобразователю угла поворота коленчатого вала, а другой через усилитель подсоединен к преобразователю.давления в цилиндре, интегрирующее звено, выход которого соединен с регистрирующим устройством, введены масштабный усилитель и блок управления, включающий формирователь импульсов, элемент И, счетчик импульсов, индикатор окончания измерения, триггеры останова и управления с раздельными входами, счетный триггер, реле останова,,

3

757891

4

реле управления, переключатель и шину " сброс", причем, вход масштабного усилителя подключен к выходу вычислительного блока, а выход масштабного усилителя через два последовательна)'" включенных нормально открытых контактов реле управления и реле останова подсоединен к входу интегрирующего звена, выход которого соединен с входом через нормально замкнутые контакты реле управления, при этом выход преобразователя угла поворота коленчатого вала, выполненный в виде последовательно соединенных синусно-косинусного вращающегося трансформатора и демодулятора,через нормально замкнутые контакты переключателя подсоединен к входу формирователя импульсов, выход которого соединен с одним входом элемента И, выход которого подключен к входу счетчика импульсов, установочный вход которого соединен с установочным единичным входом счетного триггера, с единичными входами триггеров останова и управления, и через нормально открытые контакты.переключателя с шиной ’'сброс'', причем выход счетчика импульсов подключен к нулевому входу триггера останова, нулевой выход 'которого подсоединен к индикатору окончания измерения, а единичный выход - к реле останова и к другому входу элемента И, при этом, нулевой выход триггера управления соединен с третьим входом элемента И и с реле управления, а нулевой вход подключен к импульсному выходу счетчика триггера, ^:счетный[ вход которого соединен с выходом формирователя импульсов.

На чертеже представлена блок-схе-_:ма устройства.

Устройство содержит преобразователь .1 давления, усилитель 2, преобразователь угла поворота коленчатого вала 3, выполненный в виде последовательно соединенных сииуснокосинусного вращающегося трансформатора 4 и демодулятора 5,вычислительный блок б, масштабный усилитель 7, интегрирующее звено 8, регистрирующее устройство 9 и блок управления, включающий формирователь 10 импульсов, элемент И 11, счетчик 12 импульсов, триггер 13 останова с раздельными входами, индикатор 14 окончания измерения, реле 15 останова с нормально открытыми контактами 16, реле 17 управления с нормально открытыми .18 и нормально замкнутыми 19 контактами, триггер 20 управления с раздельными входами,счетный триггер 21, переключатель 22 и шину "сброс"

23.

Устройство работает следующим образом.

На один из входов вычислительного блока 6 поступает электрический

с

сигнал, пропорциональный давлению в цилиндре, а на другой вход поступает электрический сигнал, пропорциональный углу поворота коленчатого вала двигателя. Вычислительный блок б реализует нелинейную¹зависимость между объемом цилиндра двигателя и углом поворота коленчатого вала

V -2гД1-соза.)+ —ξ—\1-со5р>)*Ч_с

где V - действующий объем цилиндра двигателя,'

О - диаметр цилиндра двигателя)

К - радиус кривошипа;

сС - угол поворота коленчатого

вала;

£ - длина шатуна) р - угол отклонения оси шатуна

от оси цилиндра;

У_с- объем камеры сжатия,

и производит вычисление функции

где р - действующее давление в цилиндре двигателя·.С целью повышения точности измерения среднего индикаторного давления, оно осредняется за η тактов работы двигателя, для чего выход вычислительного блока б подключен к масштабному усилителю 7 с коэффициентом передачи 1/й.

Выходной сигнал интегрирующего звена 8 равен среднему индикаторному давлению за η тактов работы двигателя

где ~ рабочий объем цилиндра.

Значение р,· подается на регистрирующее устройство 9. Градуирование шкалы регистрирующего устройства осуществляется путем подачи на входы вычислительного блока б калиброванных 'сигналов.

Для синхронного начала работы интегрирующего звена и начала подсчета тактов работы двигателя, а также для прекращения поступления электрического сигнала на вход интегрирующего звена.через η тактов работы двигателя устройство снабжено блоком управления, работающий следующим образом.

Перед началом измерений, замкнув нормально открытые контакты переключателя 22, оператор подает сигнал "сброс" с шины "сброс'' 2 3 на соответствующие входы триггеров 13, 20, 21 й разряды счетчика 12, приводя их в исходное состояние, после чего с триггера 13 останова поступает сигнал на реле 15 останова и оно срабатывает, замыкая нормально открытые, контакты 16, тем самым подготав5

757891

6

ливая поступление электрического сигнала на вход интегрирующего звена 8. Одновременно сигнал с триггера 13 поступает на вход элемента И 11, подготавливая ее к прохождению импульсов с формирователя 10. Электрический сигнал с преобразователей 1 давления и угла поворота ко= ленчатого вала 3 в это время не поступает, так как контакты 18 разомкнуты.

Интегрирующее звено 8 находится в заблокированном состоянии, так как обратная связь накоротко замкнута контактами 19, вследствие чего на регистрирующее устройство 9 электрический сигнал не поступает. Таким образом, во время замыкания нормально открытых контактов переключателя 22 устройство находится в исходном состоянии.

Начиная измерения, оператор замыкает нормально замкнутые контакты переключателя 22 и сигналы преобразователя угла поворота коленчатого вала 3, преобразованные формирователем 10 в импульсы, соответствующие верхней мертвой точке (ВМТ) поршня двигателя, поступают на счетный вход триггера 21. После прихода очередного импульса с формирователя 10 счетный триггер 21 выдает сигнал ''перенос'', который опрокидывает триггер 20 управления и на реле 17 управления поступает сигнал. Реле

17 срабатывает, замыкая контакты ^!

18 и размыкая контакты 19, после чего электрический сигнал с вычислительного блока б через масштабный усилитель 7 поступает на разблокированное интегрирующее звено 8. Регистрирующее устройство 9 начинает измерять изменание выходного сигнала интегрируквдего звена 8.

Одновременно сигнал с триггера 20 приходит на элемент И 11, разрешая прохождение импульсов, соответствующих ВМТ, на счетчик 12.

В соответствие с тем, что первый импульс ВМТ на входе счетчика 12 . соответствует второму импульсу ВМТот начала поступления электрического сигнала на интегрирующее звено 8, сигнал '*сброс'' устанавливает разряды счетчика в соответствующее состояние.

.¹ Количество разрядов счетчика 12 ¹

импульсов определяется числом тактов работы двигателя, за которое измеряется р,· . После прихода на счетчик 12 η-го импульса он выдает сигнал ''переполнение¹' и опрокидывает триггер 13 останова. Реле 15 остано. а обеспечивается и контакты 16 размыкаются, прекращая дальнейшее поступление электрического сигнала на вход интегрирующего звена 8. Одновременно исчезает один из сигналов на входе элемента И 11, прекращая поступление импульсов на вход счетчика 12. Кроме того, срабатывает индикатор 14 окончания измерений, сигнализируя о необходимости о необходимости снятия показаний регистрирующего устройства.

После окончания снятия показаний оператор замыкает нормально открытые контакты переключателя 22, подавая сигнал ''сброс¹' йЗ соответствующие элементы устройства и приводит его в исходное состояние.

Устройство отличается повышенной точностью за счет использования и реализации строгой математической зависимости между объемом цилиндра и углом поворота коленчатого в^ла.

Claims

Формула изобретения

Устройство для измерения среднего индикаторного давления в цилиндрах поршневых машин, содержащее вычислительный блок, один вход которого подсоединен к преобразователю угла поворота коленчатого вала, а другой через усилитель подсоединен к преобразователю давления в цилиндре, интегрирующее звено, выход которого соединен с регистрирующим устройством, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерений, в него введены масштабный усилитель и блок управления, состоящий из формирователя импульсов, элемента И, счетчика импульсов, индикатора окончания измерения, триггеров останова и управления с раздельными входами, счетного триггера, реле останова, реле управления, переключателя и шины ’’сброс'', причем вход масштабного усилителя подключен к выходу вычислительного блока, а выход масштабного усилителя через два последовательно включенных нормально открытых контакта реле управления и реле останова подсоединен к входу интегрирующего звена, выход которого соединен с входом через нормально замкнутые контакты реле управления, при этом преобразователь угла поворота коленчатого вала выполнен в виде последовательно соединенных синусно-косинусного вращающегося трансформатора и демодулятора, а его выход через нормально замкнутые контакты переключателя подсоединен к входу формирователя импульсов, выход которого соединен с одним входом элемента И, выход которого подключен к входу счетчика импульсов, установочный вход которого соединен с установочным единичным входом счетного триггера, с единичными входами триггеров останова и управления,

7

757891* 8

о и через нормально открытые контакты переключателя с шиной ''сррос'', причем выход счетчика импульсов подключен к нулевому входу триггера останова, нулевой выход которого подсоединен к индикатору окончания измерения, а единичный выход - к реле останова и к другому входу элемента И, при этом нулевой выход триггера управления соединен с третьим входом элемента И и с реле управления, а нулевой вход подключен к импульсному выходу счетного триггера, счетный вход которого соединен с выходом

формирователя импульсов.!