УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ФОРСУНОК Российский патент 1994 года по МПК B05B15/00 

Описание патента на изобретение RU2022662C1

Изобретение относится к устройствам для гидравлических испытаний форсунок, в частности для определения неравномерности распределения жидкости по окружности конуса распыливания, и может быть использовано в авиамоторостроении и двигателестроении, а также в текстильной промышленности, приборостроении, кабельной технике и т.д., при измерении диаметров фильер и отверстий методом гидравлической нагрузки.

Известно устройство для испытания форсунок, содержащее корпус с установленным в нем зажимом для установки форсунки и неподвижный многосекционный приемник, секции которого сообщены с измерительными емкостями.

Недостатком известного устройства является низкая точность измерения, связанная с тем, что приемник имеет конечное число секций и неподвижно расположен относительно форсунки.

Вследствие этого изменение расположения факела форсунки относительно секций приемника приводит к неповторяемости результатов измерения коэффициента неравномерности в пределах ± 25%.

Известно также устройство для испытания форсунок, содержащее корпус с зажимом для установки форсунки, приемник распыливаемой жидкости, установленный с возможностью вращения вокруг вертикальной оси зажима, ресивер с капиллярной трубкой, датчик перепада давления и сливной клапан.

Недостатком известного устройства является снижение точности измерения неравномерности распыливания жидкости вследствие возможного скопления воздуха в гидравлической системе из-за ее замкнутости на участке от приемника до ресивера. Воздух, захватываемый вращающимся приемником вместе с жидкостью, создает воздушные пробки и влияет на точность измерения перепада давления и расхода жидкости.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению является устройство для испытания форсунок, содержащее корпус с зажимом для форсунки, поворотный приемник распыливаемой жидкости с отражателем и приводным механизмом, ресивер и сливной клапан.

Устройство позволяет повысить производительность измерительных операций, однако, его точность недостаточна, поскольку градуировка в единицах действительного расхода жидкости по весу затруднена из-за сложности вычислений и непропорциональности показаний капиллярного датчика перепада давления.

Цель изобретения - повышение точности определения окружной неравномерности расхода жидкости и производительности измерительных операций.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для испытания форсунок, содержащее корпус с зажимом для форсунки, поворотный приемник распыливаемой жидкости с отражателем и приводным механизмом, ресивер и сливной клапан, согласно изобретению, снабжено весовым датчиком, имеющим автоматические весы с датчиком разбаланса, усилителем и электросиловым компенсатором, грузоприемной жидкостью, соединенной с ресивером посредством трубопровода и установленной на весовом датчике, двумя опорными резисторами, установленными на выходе усилителя последовательно с компенсатором, двумя аналого-цифровыми преобразователями, регистратором набранного суммарного веса жидкости, задатчиком дозы, регистратором текущего расхода жидкости, хронометром, дифференциатором и масштабирующими усилителем и потенциометром, причем один из опорных резисторов подключен через один из аналого-цифровых преобразователей к регистратору набранного суммарного веса жидкости, задатчику дозы и хронометру, а второй опорный резистор через дифференциатор и масштабирующие усилитель и потенциометр подключен ко второму аналого-цифровому преобразователю и регистратору текущего расхода жидкости.

В основе изобретения лежит принцип получения нового технического результата за счет того, что производится непосредственное и непрерывное измерение веса (массы) жидкости, проходящей в заданном секторе факела форсунки, суммирование приращений веса (массы) и непрерывное определение производной от приращения, т.е. весового расхода, а не опосредованное определение данных параметров через функциональную зависимость объема жидкости и перепада давления газа в мерной емкости.

Сущность изобретения поясняется чертежом, представлена схема конструкции устройства.

Устройство для испытания форсунок содержит полый корпус 1 с вертикально установленной испытуемой форсункой 2, закрепленной в зажиме 3, поворотный приемник 4 для распыливаемой жидкости 5 с отражателем 6 и приводным механизмом 7, например, шагового типа, ресивер 8 со спусковым клапаном 9, а также сливной клапан 10.

Трубопровод (трубка) 11 подсоединен от ресивера 8 к грузоприемной емкости 12, установленной на весовом датчике 13, содержащем автоматические уравновешивающие весы (например, коромыслового типа) 14, снабженные опорными узлами 15 и 16, датчиком разбаланса 17, например, индуктивного типа, усилителем 18 и электросиловым компенсатором (катушкой) 19, взаимодействующим с неподвижным магнитом 20.

Выход 21 усилителя 18 электрически последовательно соединен по уравновешивающему току Iy с компенсатором 19 и с опорными резисторами 22 и 23.

Опорный резистор 22 подключен через аналогово-цифровой преобразователь (АЦП) 24 к регистратору 25 набранного суммарного веса PΣжидкости 5 в емкости 12 и к хронометру 26, фиксирующему время набора заданной дозы Pg, устанавливаемой задатчиком 27, подключенным к АЦП 24.

Опорный резистор 23 подключен через дифференциатор 28 и масштабирующие усилитель 29 и потенциометр 30 ко второму аналого-цифровому преобразователю (АЦП) 31 и к регистратору 32 текущего расхода жидкости Q = .

Тарировочное устройство, например пружина 33, закрепленная на весах 14, служит для "выборки" веса Ро емкости 12.

Синхронизирующее устройство 34, например, электроконтактного типа, установленное на приводном механизме 7, фиксирует угловое положение поворотного приемника 4, в том числе начальное, промежуточные и конечное положения путем подачи стробирующих импульсов Si в регистраторы 25 и 32.

Двигатель 35 служит для вращения приводного механизма 7.

Дополнительные элементы автоматики, например, для управления сливного клапана 10 путем его подъема на высоту Δ h, для питания двигателя 35, регистраторов 25 и 32 и т.д. для упрощения чертежа не показаны.

Устройство работает следующим образом.

В исходном положении начальный уровень жидкости 5 в ресивере 8 зафиксирован на высоте Н, грузоприемная емкость 12 разгружена и пуста, а весы 14 находятся в исходном незаклоненном положении, причем корректировка этого положения ведется за счет тарировочного устройства 33.

При подаче жидкости 5 в испытуемую форсунку 2 "измеряемая" часть жидкости 5 в ее соответствующем секторе улавливается поворотным приемником 4, вращаемым от приводного механизма 7 и поступает в ресивер 8, а друга "неизмеряемая" часть жидкости 5 попадает на отражатель 6 и стекает вниз и скапливается внутрь полого корпуса 1.

Жидкость 5 из ресивера 8 поступает по трубопроводу 11 в грузоприемную емкость 12, воздействуя своим весом PΣ на весовой датчик 13, в котором уравновешивающие весы 14 испытывают отклонение Δϕ и с помощью датчика разбаланса 17 создают электрический сигнал Δ Uвх, поступающий в усилитель 18, где он усиливается и преобразуется и в виде уравновешивающего тока Iy поступает в компенсатор 19, создающий компенсационную силу Fk, возвращающую весы 14 в исходное положение, при котором их отклонение стремится к нулю ΔY->> 0.

Величина тока Iy и падения напряжения на резисторах 22 и 23 Uоп1 = IyRоп1 и Uоп2 = =IyRоп2, где Rоп1 и Rоп2 - сопротивления опорных резисторов 22 и 23, служит мерой набранного суммарного веса PΣ жидкости 5, собранной поворотным приемником 4 и поступившей в емкость 12:
PΣ = K1Iy = K2Uоп1 = K3Uоп2, (1) где К1, К2 и К3 - масштабные коэффициенты.

Падение напряжения Uоп1 с опорного резистора 22 поступает в АЦП 24, где оно преобразуется в цифровую форму, и далее поступает в регистратор 25, набранного суммарного веса PΣ, проградуированный в единицах веса (массы).

Одновременно, падение напряжения Uоп2 с опорного резистора 23 поступает на дифференциатор 28, где электрический сигнал дифференцируется, и в виде дифференциала Q = K через масштабирующие усилитель 29 и потенциометр 30 подается в АЦП 31, преобразующий его в цифровую форму для регистрации в регистраторе 32 текущего расхода Q = .

Стробирующие импульсы Si, подаваемые от синхронизирующего устройства 34 в регистратор 25, позволяют фиксировать моменты набора веса PΣ жидкости 5 за один полный оборот, два полных оборота и т.д. поворотного приемника 4, а также в его промежуточных положениях, как в непрерывном, так и в ступенчатом его перемещении, а также при остановках в требуемых точках или площадках.

Кроме того, стробирующие импульсы Si, подаваемые в регистратор 32 позволяют фиксировать текущее значение весового расхода Q = в требуемых начальных, промежуточных и конечных точках или площадках полного оборота приемника 4, т. е. измерить неравномерность распределения жидкости по окружности конуса распыливания испытуемой форсунки 2.

Градуировка регистратора 25 в единицах веса Р ведется путем наложения образцовых гирь известной массы на весовой датчик 13, например непосредственно в емкость 12.

Градуировка регистратора 32 в единицах расхода Q = ведется при равномерном режиме подачи жидкости 5 в форсунку 2 и при остановке поворотного приемника 4 на заданном участке окружности факела распыливания жидкости 5 испытуемой или образцовой форсунки 2. При этом производится установка с помощью задатчика 27 начального P1g и конечного P2g значения набранной дозы, например, P1g = =5 г и P2g = 105 г, т.е. величины дозы Pg = =P2g - P1g = 105 - 5 = 100 г, и наблюдения показаний хронометра 26, включаемого автоматически от АЦП 24 в момент "прохождения" значения P1g и выключаемого в момент "прохождения" значения P2g, т.е. наблюдения показаний хронометра 26, за какой временной интервал Δ t данная доза Рд будет "набрана", после чего производится корректировка масштаба показаний регистратора 32 с помощью потенциометра. При этом равномерный набор жидкости 5 в емкости 12 до окончания корректировки масштаба продолжается.

Исследование комплекса предложенных конструктивно-схемных решений в новом устройстве для испытания форсунок позволяет получить эффект повышения точности определения окружной неравномерности расхода жидкости и производительности измерительных операций за счет автоматизации процесса определения расхода непосредственно в единицах веса (массы) и исключения непропорциональных функциональных зависимостей расхода от вторичных параметров (давления воздуха, объема и т.д.).

Наличие весового датчика с автоматическими весами, охваченными системой силового электромагнитного уравновешивания и с двумя системами цифрового отсчета по основному сигналу и по его производной, позволяет, наряду с повышением точности и производительности измерительных операций, добиться независимости показаний от изменения внешней среды, например, от давления воздуха.

Похожие патенты RU2022662C1

название год авторы номер документа
Способ весового измерения установившегося расхода вещества и устройство для его осуществления 1987
  • Шенфельд Анатолий Яковлевич
SU1506284A1
Устройство для измерения неоднородности расхода группы питателей 1987
  • Шенфельд Анатолий Яковлевич
SU1513372A1
Весовой измеритель концентрации взвешенных веществ 1977
  • Шенфельд Анатолий Яковлевич
  • Ревенков Виктор Григорьевич
  • Безрядин Николай Александрович
  • Костыгин Виктор Николаевич
SU748184A1
РЕГУЛЯТОР РАСХОДА (ВАРИАНТЫ) 1992
  • Васютин Ю.И.
  • Елин Б.В.
  • Колотов А.А.
  • Якимов С.Ф.
RU2032927C1
СПОСОБ СЖИГАНИЯ МАЗУТА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ 1991
  • Морозов В.И.
  • Нешин А.М.
  • Протопопов Ю.А.
  • Салищев Ю.К.
RU2013694C1
СПОСОБ ПОДАЧИ МАЗУТА И СИСТЕМА ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ 1991
  • Марков А.Н.
  • Морозов В.И.
  • Петраш Г.М.
  • Протопопов Ю.А.
RU2009398C1
УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ 1991
  • Степанов В.Н.
RU2017201C1
Устройство автоматического уравно-ВЕшиВАНия КОРОМыСлОВыХ МиКРОВЕСОВ 1979
  • Агабекян Эдуард Мартиросович
  • Зеленин Станислав Николаевич
  • Ильин Борис Иванович
  • Савельев Георгий Николаевич
  • Шенфельд Анатолий Яковлевич
  • Безрядин Николай Александрович
  • Кандрикина Валентина Алексеевна
SU823885A1
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФОРМИРОВАНИЯ ОДНОКАНАЛЬНОГО СИГНАЛА УПРАВЛЕНИЯ ВРАЩАЮЩЕЙСЯ РАКЕТОЙ (ВАРИАНТЫ) 1995
  • Трифонов В.Ю.
  • Дедешин С.А.
  • Судариков В.И.
RU2111522C1
АГРЕГАТИРОВАННАЯ МАЗУТНАЯ ГОРЕЛКА 1991
  • Морозов В.И.
  • Жулин В.А.
  • Протопопов Ю.А.
  • Сивоплясов А.В.
RU2011923C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 022 662 C1

Реферат патента 1994 года УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ФОРСУНОК

Использование: в авиамоторостроении, в текстильной промышленности, приборостроении и кабельной технике, при измерении диаметров фильер и отверстий методом гидравлической нагрузки. Сущность изобретения: устройство для испытания форсунок снабжено весовым датчиком, грузоприемной емкостью, двумя опорными резисторами, двумя аналого-цифровыми преобразователями, регистратором набранного суммарного веса жидкости, задатчиком дозы, регистратором текущего расхода жидкости, хронометром, дифференциатором и масштабирующим усилителем и потенциометром. Весовой датчик имеет автоматические весы с датчиком разбаланса, усилителем и электросиловым компенсатором и грузоприемной емкостью. Последняя соединена с ресивером посредством трубопровода и установленной на весах. Опорные резисторы установлены на выходе усилителя последовательно с компенсатором. Один из опорных резисторов подключен через один из аналого-цифровых преобразователей к регистратору набранного суммарного веса жидкости, задатчику дозы и хронометру. Второй опорный резистор через дифференциатор и масштабирующие усилитель и потенциометр подключен ко второму аналого-цифровому преобразователю и регистратору текущего расхода жидкости. 1 ил.

Формула изобретения RU 2 022 662 C1

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ФОРСУНОК, содержащее корпус с зажимом для форсунки, поворотный приемник распыливаемой жидкости с отражателем и приводным механизмом, ресивер и сливной механизм, отличающееся тем, что, с целью повышения точности определения окружной неравномерности расхода жидкости и производительности измерительных операций, оно снабжено весовым датчиком, имеющим автоматические весы с датчиком разбаланса, усилителем и электросиловым компенсатором, грузоприемной емкостью, соединенной с ресивером посредством трубопровода и установленной на весах, двумя опорными резисторами, установленными на выходе усилителя последовательно с компенсатором, двумя аналогово-цифровыми преобразователями, регистратором набранного суммарного веса жидкости, задатчиком дозы, регистратором текущего расхода жидкости, хронометром, дифференциатором, масштабирующими усилителем и потенциометром, причем один из опорных резисторов подключен через один из аналогово-цифровых преобразователей к регистратору набранного суммарного веса жидкости, задатчику дозы и хронометру, а второй опорный резистор через дифференциатор и масштабирующие усилитель и потенциометр подключен к другому аналогово-цифровому преобразователю и регистратору текущего расхода жидкости.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 1994 года RU2022662C1

Устройство для испытания форсунок 1984
  • Сточек Нина Павловна
  • Федюков Александр Семенович
SU1235549A1
Кипятильник для воды 1921
  • Богач Б.И.
SU5A1

RU 2 022 662 C1

Авторы

Шенфельд А.Я.

Сточек Н.П.

Кандрикина В.А.

Ильяшевич А.В.

Федюков А.С.

Даты

1994-11-15Публикация

1991-03-28Подача