Устройство для контроля неравномерности вращения вала двигателя внутреннего сгорания Советский патент 1987 года по МПК G01M15/00 

10

Изобретение относится к электронным приборам Д.ПЯ испытаний и технической диагностики двигателей внутреннего сгорания.

Целью изобретения является упрощение -процесса контроля.

На чертеже приведена функциональная схема устройства.

Устройство содержит датчик 1 частоты вращения, первый и второй формирователи 2 и 3, счетчик 4, первый второй и третий регистры 5,6 и 7, первый и второй элементы 8 и 9 сравнения, генератор 10 импульсов, вычис- g угол, которому соответствует мини-- литель 11, индикатор 12, первый и мальная частота вращения. Третий второй элементы И 13 и 14.регистр 7 предназначен для хранения

Датчик 1 частоты вращения через кода эквивалента времейи поворота первый формирователь 2 подключен к вала на определенный угол, которому синхронизирующему входу первого реги-2о соответствует максимальная частота

датчика 1 частоты вращения по амплитуде и фронту. Второй формирователь 3 формирует единичный импульс, соответствующий заднему фронту импульса с формирователя 2. Счетчик 4 предназ начен для формирования эквивалента времени поворота вала на определенный угол. Первый регистр 5 предназначен для хранения кода эквивалента времени поворота вала на определенны угол. Второй регистр 6 предназначен для хранения кода эквивалента времени поворота вала на определенный

стра 5 и входу второго формирователя 3, выход которого подключен к входу обнуления счетчика 4 и первым входам первого и второго элементов И 13, 14 соответственно. Выход генератора 10 импульсов подключен к счетному входу счетчика 4, прямой информационный выход которого подключен к информационному входу первого регистра 5. , Прямой информационный выход первого регистра 5 подключен к информационным входам второго и третьего регистров 6 и 7 соответственно и к первым входам первого и второго элементов 8 и 9 сравнения. Прямой информационный выход второго регистра 6 подключен к первому входу вычислителя 1 1 и второму входу первого элемента 8 сравнения . Прямой информационный выход третьего регистра 7 подключен к Q второму входу вычислителя 11 и к второму входу второго элемента 9 сравнения. Выходы первого и второго элементов 8 и 9 сравнения подключены к вторым входам первого и второго элевращения. Первый элемент 8 сравнения предназначен для сравнения кода экви валента времени измеряемой частоты вращения с кодом эквивалента времени

25 соответствующего минимальной частоте вращения. Второй элемент 9 сравнения предназначен для сравнения кода эквивалента времени измеряемой частоты вращения с кодом эквивалента времени

30 соответствующего максимальной частот вращения.Генератор 10 предназначен дл заполнения временного промежутка пово . рота вала на определенньй угол импульсами стабильной частоты (т.е. для

измерения времени поворота вала на определенный угол). Вычислитель 11

предназначен для вычисления действительной величины неравномерности вра щения и выработки сигнала Сброс, приводящего второй регистр 6 в нулевое, а третий регистр 7 в единичное состояние. Индикатор 12 предназначен для индикации результата измерения. Первый элемент И 13 предназначен для 45 разрешения записи кода с выхода первого регистра 5 во второй регистр 6 в случае, когда код на выходе первог регистра 5 больше кода, хранящегося во втором регистре 6. Второй элемент И 14 предназначен для записи кода с выхода первого регистра 5 в третий регистр 7 в случае, когда код на выходе первого регистра 5 меньше кода, хранящегося в третьем регистре 7. Устройство работает следующим образом.

ментов И 13, 14 соответственно. Выходы первого и второго элементов И 13,14 подключены к синхронизирующим входам второго и третьего регистров 6 и 7 соответственно. Первый выход вычислителя 11 подключен к входу индикатора 12, а второй выход - к иходу обнуления второго регистра 6 и входу установки в единичное состояние третьего регистра 7.

Датчик 1, служит для генерирования электрического сигнала через определенный угол повороти вала. Первы формирователь 2 формирует сигнал от

0

g угол, которому соответствует мини-- мальная частота вращения. Третий регистр 7 предназначен для хранения

датчика 1 частоты вращения по амплитуде и фронту. Второй формирователь 3 формирует единичный импульс, соответствующий заднему фронту импульса с формирователя 2. Счетчик 4 предназначен для формирования эквивалента времени поворота вала на определенный угол. Первый регистр 5 предназначен для хранения кода эквивалента времени поворота вала на определенный угол. Второй регистр 6 предназначен для хранения кода эквивалента времени поворота вала на определенный

вращения. Первый элемент 8 сравнения предназначен для сравнения кода эквивалента времени измеряемой частоты вращения с кодом эквивалента времени,

соответствующего минимальной частоте вращения. Второй элемент 9 сравнения предназначен для сравнения кода эквивалента времени измеряемой частоты вращения с кодом эквивалента времени,

соответствующего максимальной частоте вращения.Генератор 10 предназначен для заполнения временного промежутка пово- рота вала на определенньй угол импульсами стабильной частоты (т.е. для

Q

измерения времени поворота вала на определенный угол). Вычислитель 11

Q

n

предназначен для вычисления действительной величины неравномерности вращения и выработки сигнала Сброс, приводящего второй регистр 6 в нулевое, а третий регистр 7 в единичное состояние. Индикатор 12 предназначен для индикации результата измерения. Первый элемент И 13 предназначен для 5 разрешения записи кода с выхода первого регистра 5 во второй регистр 6 в случае, когда код на выходе первого регистра 5 больше кода, хранящегося во втором регистре 6. Второй элемент И 14 предназначен для записи кода с выхода первого регистра 5 в третий регистр 7 в случае, когда код на выходе первого регистра 5 меньше кода, хранящегося в третьем регистре 7. Устройство работает следующим образом.

Вычислитель 11 вырабатывает сигнал Сброс, который обнуляет второй регистр 6 и устанавливает в единич5

ное состояние третий регистр 7. liM- пульсы высокой частоты с выхода генератора 10 импульсов непрерывно поступают на счетный вход счетчика 4. При вращении вала двигателя срабатывает датчик 1 частоты вращения. Первый формирователь 2 формирует из данного сигнала единичный короткий импульс, поступающий на синхронизирующий вход первого регистра 5. В результате код А, присутствующий на прямом информационном выходе счетчика 4, записывается в первый регистр 5 и поступает

с его прямого информационного выхода 15 первого и второго элементов 8 и 9 на информационные входы второго и третьего регистров 6,7 и первые входы первого и второго элементов 8,9 сравнения соответственно. Код А представсравнения соответственно. При этом если А А, то на выходе первого элемента 8 сравнения появляется си нал единичного уровня, который пос

ляет собой цифровой эквивалент времени поворота вала двигателя на угол между двумя соседними импульсами с датчика 1 частоты вращенил. Поскольку в исходном состоянии второй регистр 6 обнулен, то нулевой код с его прямого информационного выхода присутствует на втором входе первого элемента 8 сравнения. В результате поскольку код, А на первом входе первого элемента 8 сравнения больше нулевого кода на втором входе первого элемента 8 сравнения, то на выходе Код вход I код вход 2 первого элемента 8 сравнения появляется сигнал единичного уровня, который поступает на второй вход первого элемента И 13. Поскольку в исходном состоянии в третьем регистре 7 записан единичный код, то единичный код на

20 пает на второй вход первого элемент И 13. На выходе второго элемента 9 сравнения сигнала единичного уровня нет (поскольку А А). По заднему фронту импульса с выхода первого

25 формирователя 2 второй формировате 3 формирует короткий единичный импульс, который обнуляет счетчик 4 и записывает код А во второй регистр 6, поскольку на втором входе первог элемента И 13 присутствует сигнал единичного уровня. При этом записи кода А , в третий регистр 7 не проис ходит, поскольку на втором входе вт рого элемента И 14 присутствует сиг нал нулевого уровня. Если же А, то код А, записывается в третий регистр 7, а во второй регистр 6 записи нет. При дальнейшем повороте вала снова срабатывает датчик 1 час

30

35

его прямом информационном выходе при- 40 Ра дсния, и работа устройства

сутствует и на втором входе второго элемента 9 сравнения. В результате поскольку код А на первом входе второго элемента 9 сравнения меньше единичного кода на втором входе второго элемента 9 сравнения, то на выходе Код вход 1 код вход 2 второго элемента 9 сравнения появляется единичный импульс, который поступает на вход второго элемента И 14. По заднему фронту импульса с выхода первого формирователя 2 второй формирователь 3 формирует короткий импульс, который обнуляет счетчик 4, и поскольку на вторых входах первого и второго элементов И 13,14 присутствуют сигналы единичного уровня, поступает через них на синхронизирующие входы второго и третьего регистров

6,7 и записывает в них код А. При дальнейшем вращении вала снова срабатывает датчик 1 частоты вращения. Формирователь 2 формирует единичный короткий импульс, поступающий на синхронизирующий вход первого регистра 5 и записывающий сформировавшийся, в счетчике 4 код А в первый регистр 5. При этом код А , записанный в первый регистр 5, поступает с его прямого информапионного вьсхода на информационные входы второго и третьего регистров 6,7. и на первые входы

первого и второго элементов 8 и 9

сравнения соответственно. При этом если А А, то на выходе первого элемента 8 сравнения появляется сигнал единичного уровня, который поступает на второй вход первого элемента И 13. На выходе второго элемента 9 сравнения сигнала единичного уровня нет (поскольку А А). По заднему фронту импульса с выхода первого

формирователя 2 второй формирователь 3 формирует короткий единичный импульс, который обнуляет счетчик 4 и записывает код А во второй регистр 6, поскольку на втором входе первого элемента И 13 присутствует сигнал единичного уровня. При этом записи кода А , в третий регистр 7 не происходит, поскольку на втором входе вто- рого элемента И 14 присутствует сигнал нулевого уровня. Если же А, А, то код А, записывается в третий регистр 7, а во второй регистр 6 записи нет. При дальнейшем повороте вала снова срабатывает датчик 1 час

по&торяется.

Таким образом, во втором регистре

6находится максимальный из последовательности кодов А ; КОД А анг: t который соответствует максимальному временному эквиваленту поворота вала на известный дискретный (между двумя соседними импульсами с датчика 1) угол, что соответствует минимальной частоте вращения. В третьем регистре

7находится минимальный из последовательности кодов AJ код ,H , который соответствует минимальному временному эквиваленту поворота вала на известный дискретный угол, что соответствует максимальной частоте вращения. Коды А

макс

И А.

постоянно

присутствуют на входах вычислителя 11, выполненного, например, в виде

51348696

троника-60, который твительное значение не- вращения согласно фор

- W.

+ W„

2,

то те че вы ле с це те

где

W.

S - значение неравномерности вращения;

,„ - минимальная скорость вращения;

максимальная скорость вращения.

Значения скоростей определяются из соотношения

W,

WQKC

Ч

W к

скорость вращения;

величина известного дискретного угла; период генератора;

количество импульсов, насчитанное счетчиком 4,

Далее информация с выхода вычислителя поступает на индикатор 12,

Устройство позволяет оперативно

измерять дествительное значение нерав-зо ход третьего регистра подключен к

номерности вращения, способно кроме ;:}ействительного значения неравномерности вращения измерять и действительное значение минимальной и максимальной скоростей вращения ,

Формула изобретения

Устройство для контроля неравномерности вращения вала двигателя внутреннего сгорания, содержащее датчик частоты вращения, первый и второй формирователи, счетчик, первый и второй элементы сравнения и индикаСоставитель В.Горбунов Редактор И.Рыбченко Техред Л.Олийнык Корректор М.Максимишинец

5182/42

Тираж 775Подписное

ВНИМШ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная,4

тор, причем через первый формирователь датчик частоты вращения подключен к входу второго формирователя, выход которого подключен к входу обнуления счетчика, отличающее- с я тем, что, с целью упрощения процесса контроля, устройство дополнительно содержит первый, второй и третий регистр ы, генератор импульсов, вычислитель и первый и второй элементы И, причем выход первого формирователя подключен к синхронизирующему входу первого регистра, выход второго

формирователя подключен к первым входам первого и второго элементов И, выход генератора импульсов подключен к счетному входу счетчика, прямой информационный выход которого подключен к информационному входу первого регистра, прямой информационный выход которого подключен к информационным входам второго и третьего регистров и к первым входам первого и второго

элементов сравнения, прямой информационный выход второго регистра подключен к первому входу вычислителя и к второму входу первого элемента сравнения, прямой информационный вы5

0

второму входу вычислителя и второму входу второго элемента сравнения, выходы первого и второго элементов сравнения подключены к вторым входам первого и второго элементов И соот- ветствен 1О, выходы первого и второго элементов И подключены к синхронизирующим входам второго и третьего регистров соответственно, первый выход вычислителя подключен к входу индикатора, а второй - к входу обнуления BTopoi o регистра и входу установки в единичное состояние третьего регистра .

Изобретение относится к электронным приборам для испытаний и технической диагностики и позволяет упростить контроль определения неравномерности. Устр-во содержит датчик 1частоты вращения, формирователи 2и 3, счетчик 4, регистры 5,6 и 7, элементы 8,9 сравнения, генератор 10 импульсов, вычислитель II, индикатор 12, элементы И 13 и 14. При вращении вала срабатывает датчик 1, сигналы с которого проходят через элементы схемы, и в результате на регистре 6 находится максимальный из последовательности кодов А I, соответствующих этим сигналам, А Последний соответствует максимальному временному эквиваленту поворота вала на известный дискретный угол. В регистре 7 находится код А пин соответствующий минимальному временному эквиваленту поворота вала на известный дискрет- ньм угол. Данные коды постоянно присутствуют на выходах вычислителя 11, который вычисл яет действительное значение неравномерности вращения по определенной формуле. 1 ил. с (Л