Устройство для автоматического измерения расхода топлива Советский патент 1984 года по МПК G01F25/00 

fи

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения расхода топлива ,при стендовых испытаниях двигателей внутреннего сгорания.

Известен расходомер, содержащий емкость с помещенным в нее по,плавком, шток которого снабжен грузом, воздействующим при опускании поплавка на две пары контактов первая из которых включает счетчик времени, а вторая отключает его по израсходований количества топлива, равного весу груза П .

Недостатком этого расходомера является невозможность автоматизации процесса изменения дозы жидкости.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство для автоматического измерения расхода топлива, содержащее весы, оснащенные датчиком с цифровым выходом, расходную емкость с поплавком, электромагнитный клапан на трубопроводе Пополнения расходной емкости топливом, соединенные последовательно кнопку и триггер, триггер режима работы, индикатор .

Недостатком известного расходомера является большое время измерения связанное с постоянством дозы топлива при замере и необходимостью расходования всей дозы при каждом замере.

Целью изобретения является уменьшение времени измерения.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для автоматического измерения расхода топлива, содержащее весы с .датчиком, расходную емкость с поплавком, электромагнитный клапан на трубопроводе пополнения расходной емкости топливом, соединенные последовательно кнопку и триггер, триггер режима работы, индикатор, введены последовательно соединенные элемент задержки, первый элемент И, электронная вычислительная машина, делитель частоты, регистр, а также блок ручного ввода и второй элемент И, при этом второй, третий, четвертый и пятый выходы электронной вычислительной машины подключены соответственно к входу сброса триггера, входу установки триггера режима работы, входу сброса триггера режима работы и к входу индикатора, второй, третий и четвертый входы электронной вычислитель922

ной машины подключены соответственно к выходу блока ручного ввода, выходу второго элемента Инк выходу регистра, другой вход первого элег мента И соединен с выходом делителя частоты и первым входом второго элемента И, второй и третий входы которого подключены соответственно к выходу триггера и к инверсному

выходу триггера режима работы, прямым выходом соединенного с входами элемента задержки и электромагнитного клапана на трубопроводе пополнения расходной емкости топливом,а

выход датчика подключен к информационному входу регистра.

На чертеже приведена структурная схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит расходную емкость 1 с поплавком 2, установленную на весах 3, оснащенных датчиком 4 с цифровым выходом, электромагнитный клапан 5 на трубопроводе пополнения расходной емкости 1 топливом, последовательно соединенные кнопку 6,

триггер 7, второй элемент И 8, электронную вычислительную машину 9, делитель 10 частоты, регистр 11, последовательно соединенные триггер 12 режима работы, элемент 13 задержки, первый элемент И 14, подключенный на вход электронной вычислительной машины 9, блок 15 ручного ввода; индикатор 16, подключенный к выходу электронной вычислительной машины 9.

Сбросы обоих триггеров 7 и 12 и

вход Установка триггера 12 соединены с выходами электронной вычислительной машины 9, выход делителя 10 соединен с входом второго элемента И 8 и через первый элемент 14 с одним из входов электронной вычислительной машины, выход триггера 12 соединен также с электромагнитным клапаном 5, а инверсный его выход с одним из входов второго элемента И 8, выход датчика 4 соединен через регистр 11 с другими входами электронной вычислительной машины 9. Поплавок 2 имеет отверстия для

прохода топлива и конусный выступ, который входит в трубопровод пополнения при достижения определенного уровня топлива в расходной емкости 1, прекращая тем самым подачу топлиs

Электронная вычислительная машина 9 состоит из центрального процессора 17, подключенного шиной 18 адре31

са к дешифратору 19 адреса модуля ввода-вывода и адресному коммутатору 20, соединенного шинами данных 21 и управления 22 с буфером 23 данных, модулями 24 и 25 ввода«позиционных сигналов, модулем 26 ввода инициативных сигналов, модулями 27 и 28 вывода дискретных сигналов. Адресный коммутатор 20 соединен с буфером 23 через блок 29 памяти, на вход центрального процессора 17 поступает сигнал с генератора 30 импульсов, который поступает также на вход делителя 10. Кроме того, выходы модулей 27 и 28 являются выходами электронной вычислительной машины 9, а входы модулей 24 - 26 - ее входами.

Устройство работает следующим образом.

При постоянной частоте генератора 30 период следования импульсов после делителя 10 постоянный, а его длительность определяет точность измерения времени, необходимого для израсходования нужного количества топлива. Поэтому всегда при измерении необходимо соблюдать условие

(О

,

где Ь Т - измеренный промежуток времени;

ц mini допустимый промежуток времени по условию обеспечения точности замера. Максимальная величина дозы топлива должна обеспечивать измерение максимального расхода топлива, т.е.

bPml5 APr in -Qmo(x , (2)

максимальная величина

дозы топлива;

тах максимальный расход топлива, который может измеряться расходомером. Величина минимальной дозы топлива дР ограничена точностью весов 3. Уменьшение времени замера обеспечивается за счет двух факторов: расходомер начинает измерение, если величина дозы достаточна для обеспечения заданной точности и при возмоном максимальном расходе топлива, задаваемом с блока 15; процесс измерения заканчивается прн вьшолнении услЬвий

лТ лТ,„1 -,

,

92 - 4

где .йР - изменение ввел топлива, после чего начинается заполнение расходной емкости 1 .

В режиме наполнения триггер 12 сброшен, электромагнитный клапан 5 открыт и расходная емкость 1 заполняется топливом.

При замыкании кнопки 6 устанаъливается триггер 7, при зтом на второй элемент И 8 поступают два разрешающих сигнала с триггеров 7 и 12 и импульсы после преобразования с делителя 10, куда поступают высокостабильные импульсы с генератора 30. Приход каждого импульса с второго элемента 8 на модуль 26 вызывает появление сигнала Готовность на шине 22, который вызывает прерывание центрального процессора 17 и выполнение следующей программы:

nil- анализ причины, вызвавшей прерывание(на модуль 26 приходят два сигнала: с элемента 8 и первого э.емента 14 ;

П 12 - опрос модуля 24 (максимальиый расход топлива, возможный в серии замеров

П 13 - опрос модуля 25 текущее

значение веса расходной емкости 1С датчика 4 каждым импульсом с делителя 10 запоминается в регистре 11 и поступает , . на вход модуля 25); П 14 - проверка условия

PT-PV

Q,

г.т . 1 тдб 5 1Ы|ПлГ

где текущее значение веса

расходной емкости 1; Р вес пустой расходной омкости 1 и при выполнении этого условия установка триггера 12.

Поэтому режим заполнения будет до тех пор, пока расходная емкость 1 не будет иметь достаточную дозу топлива.

После установки триггера 12 начинается режим измерения.Сигнал с триггера 12 отключает элсктррмагнит5 ный клапан 5, а сигнал с инверсного выхода триггера 12 блокирует прохождение импульсов с делителя 10 через второй элемент 8. Через время, необходимое для окончания переходного процесса при о ключении электромагнитного клапана 5(определяется элементом IЗ), сигнал с триггера 12 через элемент 13 разрешит прохождение импульсов с делителя 10 через первый элемент 14 на другой вход модуля 26. Приход каждого такого им пульса вызывает прерывание централь ного процессора I7 и выполнение следующей программы: П 21 - анализ причины прерывания и, если это сигнал с первого элемента 14, вьшолне ние следующего пункта, иначе- переход на П II; П 22 - счет импульсов двухвходового элемента 14 в ячейке блока 29, соответствующей интервалу времени (gT) ; П 23 - (выполняется только для первого импульса опрос модуля 25 и запись в ячей ку блока 29, соответствую щую начальному весу расхо ной емкости 1 (Рц ; П 24 - проверка условия Т., где К - масштабный коэффициент, и при его- выполнении переход на П 2 П 25 - опрос модуля 25 (Рт); П 26 - проверка условия Р - Р ч н и при его выполнении переход на П 27; П 27 - вычисление расхода по формуле Р - Р Q П 28 - вмцача соответствующего кода на модуль 28 для индикатора 16; П 29 - сброс триггеров 7 и 12;. П 30 - обнуление S1 (ячейки блока 29), конец. Обе программы размещены в ячейках блока 29. Управляющие сигналы для центрального процессора 17 выдает генератор 30. Обмен информацией между блоком 29 и центральным процессором 17(чтение команды, запись или чтение чисел осуществляется путем подачи кода адреса по щине 18 на адресный коммутатор 20 с центрального процессора 17, адресный коммутатор 20 возбуждает определенную ячейку блока 29, информация с которой при подаче соответствующей команды (Чтение, Запись) по шине 22 через буфер 23, шину 21 поступает в центральный процессор 17. Обмен центрального процессора 17 с модулями 24-28 отличается от описанного тем, что вместо адресного коммут.атора 20 код адреса модуля поступает на дешифратор 19, и наличием сигнала Готовность при появлении его на одном иэ входов модуля 26, который вызывает прерывание основной программы. Таким образом, предлагаемое изобретение позволяет уменьшить продолжительность цикла измерения, так как при каждой величине расхода топлива устройство обеспечивает иаименьшее время измерения, связанное с соответствующей дозой, при условии обеспечения требуемой точности измерения.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО ИЗМЕРЕНИЯ РАСХОДА ТОПЛИВА, содержащее весы с датчиком, расходную емкость с поплавком, электромагнитный клапан на трубопроводе пополнения расходной емкости топливом, соединенные последовательно кнопку и триггер, триггер режима работы, индикатор, отличающееся тем, что, с целью уменьшения време-. ни измерения, в него введены последовательно соединенные элемент задержки, первый элемент И, электронная вычислительная машина, делитель частоты, регистр, а также блок ручного ввода и второй элемент И, при этом второй, третий, четвертый и пятый выходы электронной вьгчислительной машины подключены соответствечно к входу сброса триггера, входу установки триггера режима работы, входу сброса триггера режима работы, и к входу индикатора, второй, третий и четвертый входы электронной вычислительной машины подключены соответственно к выходу блока ручного ввода, выходу второго элемента И и к выхо§ ду регистра, другой вход первого элемента И соединен с выходом дели(Л теля частоты и первым входом второго элемента И, второй и третий входы которого подключены соответственно к выходу триггера и к инверсному выходу триггера режима работы, прямым выходом соединенного с входами элемента задержки и электромагнитного клапана на трубопроводе пополнения расходной емкости топливом, а выход датчика подключен к информационному входу регистра.