Устройство для измерения мощности двигателей Советский патент 1989 года по МПК G01L3/24 

со

о

СП

314

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения мощности двигателей в условиях эксплуатации.

Цель изобретения - расширение области применения устройства.

На чертеже изображена функциональная схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит антенну 1, приемопередатчик 2, демодулятор 3, первый 4 и второй 5 фильтры, первый 6 и второй 7 детекторы, первый 8 и второй 9 блоки задания опорного сигнала, первый 10 и второй 11 ком- параторы, схему ИЛИ 12, триггер 13, схему И 14, счетчик 15, блок 16 деления, индикатор 17 и генератор 18 импульсов.

Антенна 1 подключена через прие- мопередатчик 2 к демодулятору 3, выход которого подключен к входам первого 4 и второго 5 фильтров соответственно. Первый фильтр 4 подключен через первый детектор 6 к первому входу первого компаратора 10, к второму входу которого подключен первый блок 8 задания опорного сигнала. Второй фильтр 5 подключен через второй детектор 7 к первому входу второго компаратора 11, к второму входу которого подключен второй блок 9 задания опорного сигнала. Выходы первого 10 и второго 11 компараторов подключены к первому и второму входам схемы ИЛИ 12 соответственно. Выход схемы ИЛИ 12 подключен к первому входу триггера 13, первый выход которого подключен к схеме И 14. Выход генератора 18 импульсов подключен к втором входу схемы И 14, выход которой через счетчик 15 подключен к второму входу блока 16 деления. Второй выход триггера 13 подключен к первому входу блока 16 деления, первый выход которого подключен к второму входу триггера 13, а второй - к входу индикатора 1 7.

Устройство работает следующим образом.

Испытуемый двигатель устанавливаю в режим свободного разгона при резком увеличении подачи топлива. При этом блок 16 деления вырабатывает сигнал Сброс, который обнуляет триггер 13 и счетчик 15. В результате сигнал нулевого уровня с первого выхода триггера 13 поступает на первый вход схемы И 14 и блокирует поступ

Q 5

0 5 о

0

5

0

5

10

ление через нее импульсов с выхода генератора 18 импульсов на вход счетчика 15.

Приемопередатчик 2 излучает через антенну 1 электромагнитный сигнал на

вибрируемый корпус работающего двигателя и принимает отраженный сигнал. В демодуляторе 3 выделяются составляющая сигнала, вносимая вибрирующим корпусом двигателя в отраженный сигнал, частота которого пропорциональна частоте вращения вала.

Демодулировацный сигнал поступает на входы первого- 4 и второго 5 узкополосных фильтров, которые настроены на составляющие f и f соответствующие заданным частотам вращения вала, равные W, и W . В процессе разгона двигателя частота вибраций корпуса возрастает и наступает момент, когда в отраженном демодули- рованном сигнале появляется составляющая с частотой f ,. В результате на выходе первого фильтра 4 появляется сигнал с частотой f . Первый детектор 6 выделяет его огибающую, которая поступает на первый вход первого компаратора 10, который сра- батьгоает, в результате чего сигнал единичного уровня с выхода первого компаратора 10 поступает через схему ИЛИ 12 на первый вход триггера 13 и устанавливает его в единичное состояние. При этом сигнал единичного уровня с его первого выхода поступает на первый вход схемы И 14, которая открывается и импульсы с выхода генератора 18 импульсов начинают поступать на вход счетчика 15. При дальнейшем вращении вала наступает момент, когда в отраженном де- модулированном сигнале появляется составляющая с частотой f. В результате на выходе второго фильтра 5 появляется сигнал с частотой fj. Второй детектор 7 выделяет его огибающую, которая поступает на первый вход второго компаратора 11, который срабатывает и сигнал единичного уровня с его выхода поступает на первый вход триггера 13 и устанавливает его в нулевое состояние. При этом сигнал нулевого уровня с его первого выхода поступает на вход схемы И 14,которая закрывается и импульсы с выхода ге | нератора 18 импульсов перестают поступать на вход счетчика 15. Сигнал же единичного уровня со второго вы514

хода триггера 13 поступает на первый вход блока 16 дeJ7eнияJ сяидетельствуя о том, что в счетчике 15 сформировался цифровой эквивалент времени разгона вала от заданной частоты W до заданной частоты W,j. По данному сигналу блок 16 деления осуществляет съем информации со счетчика 15 и на его выходе образуется сигнал, пропор- циональный мощности N двигателя:

, , р-4р.:.Ы.: ,

где W, и W

К /1C I W

ср

заданные частоты вра-. щения вала, на которые настроены первый 4 и второй 5 фильтры; число импульсов, насчитанное счетчиком 15 период генератора 18 импульсов; приведенный момент инерции двигателя; средняя условная скорость на участке измерения, определяемая по формуле

5(w, W,)

Q

5

0

5

0

10с

кзмерекиое З :8ченио мошносг 1 ик- ди/ифуется индикатором 17.

X

Формула изобретения

Устройство для измерения мoи iocти двигателей, содержащее счетчик, свя- занный через блок деления с индикатором, схему И, схему ИЛИ, триггер и генератор импульсов, выходы которых подключены к соответствующим входам схемы И, выход которой подключен к счетчику, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия и упрощения процесса измерения, в него введены приемопередатчик с антенной, демодулятор, два фильтра, подключенные входами через демодулятор к выходу приемопередатчика, рва -компаратора, два детектора, включенные между выходами соответствующих фильтров и первыми входами соответствующих компараторов, подключенных выходами с соответствующим входам схемы ИЛИ, подключенной выходом к входу триггера, и два блока задания опорного сигнала, подключенные к вторым входам соответствующих компараторов.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения мощности двигателей в условиях эксплуатации. Целью изобретения является расширение области применения. В режиме свободного разгона двигателя приемопередатчик 2 излучает через антенну 1 электромагнитный сигнал на вибрирующий корпус двигателя и принимает отраженный сигнал. В демодуляторе 3 выделяется составляющая отраженного сигнала, пропорциональная частоте вращения вала двигателя. В процессе разгона двигателя частота вибраций корпуса возрастает и в определенные моменты времени, соответствующие достижению двигателем заданных частот вращения, срабатывают компараторы 10 и 11, сигналы с выхода которых через схему ИЛИ 12 соответственно устанавливают триггер 13 в единичное состояние, а затем в нулевое. Триггер 13 управляет схемой И 14, которая пропускает на счетчик 15 импульсы с генератора 18, число которых пропорционально времени разгона между заданными частотами вращения вала двигателя и обратнопропорционально мощности двигателя, которая индицируется индикатором 17. 1 ил.