Устройство для диагностирования двигателя внутреннего сгорания Советский патент 1990 года по МПК G01M15/00 

де формирователя пилообразного напря- стробированные виброимпульсы от прожения; на фиг.5 - диаграмма сигнала на экране электронно-лучевого индикатора.

Устройство содержит последовательно соединенные вибропреобразователь 1, установленный на корпусе двигателя, предварительный усилитель 2, блок 3 временной селекции, блок k частотной селекции, пиковый детектор 5, первый интегратор 6, первый регистратор 7, квадраторы 8 и 9, вход первого из которых подключен к выходу первого интегратора 6, а вход второго - к выходу пикового детектора, выходы квадраторов соединены с блоком 10 сравнения, причем второй квадратор подключен к блоку сравнения через второй интегратор 11, выход блока сравнения соединен с вторым регистратором 12, при этом блок 3 временной селекции выполнен в виде стробатора 13, один вход которого подключен к выходу предварительного усилителя 2, выход - к входу блока k частотной селекции, а к второму входу стробатора 13 подключены последовательно соединенные управляемая линия И задержки, формирователь 15 и датчик 16 синхронизации, выход блока 4 частотной селекции соединен с входами усилителя 17 и пикового детектора 5, выход усилителя 17 соединен с вертикально отклоняющими пластинами электронно-лучевого индикатора 18, выход управляемой линии Ik задержки соединен с формирователем 19 пилообразного напряжения, выход которого соединен с первым входом усилителя 20 и входом пикового детектора 21, выход которого соединен с входом блока 22 деления,выход которого соединен с вторым входом усилителя 20, выход усилителя 20 соединен с горизонтально отклоняющими пластинами электронно-лучевого индикатора 18.

20

25

35

веряемого сопряжения, поступают на вход блока частотной селекции для фильтрации.

С выхода блока Ь частотной селекции (фиг.2) виброимпульсы поступают через усилитель 17 на вертикально отклоняющие пластины электронно-лучевого индикатора 18.

С выхода управляемой линии 1 задержки (фиг.З) импульсный сигнал поступает на вход формирователя 19 пилообразного напряжения. На выходе последнего синхронно с сигналом от линии задержки формируется импульсный сигнал пилообразной формы (фиг.4), который через усилитель 20 поступает на горизонтально отклоняющие пластины электронно-лучевого индикатора 18. Фаза начала и конца импульсного CHI- нала синхронизована с выбранными значениями угла поворота коленчатого вала двигателя. Пилообразное напряжение формирователя 19, в свою очередь, синхронизовано с импульсным сигналом с выхода линии задержки. Таким образом, начало горизонтальной развертки совпадает с выбранными значениями угла поворота вала в блоке 3 временной селекции.

Одновременно с выхода формирователя 19 пилообразного напряжения сигнал поступает на вход пикового детектора 21. С выхода последнего сигнал постоянного напряжения, равного амплитуде сигнала U формирователя 19, поступает на вход блока 22 деления, в котором вычисляется отношение сигналов

u /unmln гДе unm;n минимальная заданная амплитуда сигнала с выхода формирователя 19 пилообразного напряжения. С выхода блока 22 деления напряжение, пропорциональное /ип,„;п, поступает на второй вход усилителя 20 с переменным коэффициентом усиления К, которое меняется по зако40

45

50

55

0

5

веряемого сопряжения, поступают на вход блока частотной селекции для фильтрации.

С выхода блока Ь частотной селекции (фиг.2) виброимпульсы поступают через усилитель 17 на вертикально отклоняющие пластины электронно-лучевого индикатора 18.

С выхода управляемой линии 1 задержки (фиг.З) импульсный сигнал поступает на вход формирователя 19 пилообразного напряжения. На выходе последнего синхронно с сигналом от линии задержки формируется импульсный сигнал пилообразной формы (фиг.4), который через усилитель 20 поступает на горизонтально отклоняющие пластины электронно-лучевого индикатора 18. Фаза начала и конца импульсного CHI- нала синхронизована с выбранными значениями угла поворота коленчатого вала двигателя. Пилообразное напряжение формирователя 19, в свою очередь, синхронизовано с импульсным сигналом с выхода линии задержки. Таким образом, начало горизонтальной развертки совпадает с выбранными значениями угла поворота вала в блоке 3 временной селекции.

Одновременно с выхода формирователя 19 пилообразного напряжения сигнал поступает на вход пикового детектора 21. С выхода последнего сигнал постоянного напряжения, равного амплитуде сигнала U формирователя 19, поступает на вход блока 22 деления, в котором вычисляется отношение сигналов

u /unmln гДе unm;n минимальная заданная амплитуда сигнала с выхода формирователя 19 пилообразного напряжения. С выхода блока 22 деления напряжение, пропорциональное /ип,„;п, поступает на второй вход усилителя 20 с переменным коэффициентом - усиления К, которое меняется по зако0

5

0

5

51

ну , где К0 - начальный коэффициент усиления, выбираемый из услови горизонтальной развертки на полный экран индикатора, K0 Up/Un , где Up- напряжение полной горизонтально развертки.

При этом на выходе усилителя 20 формируется пилообразное напряжение, автоматически обеспечивающее горизонтальную развертку на полный экран индикатора, независимо от длительности строб-импульса, а фаза конца стро импульса соответствует фазе конца горизонтальной развертки.

Одновременно с запуском горизонтальной развертки формируется напряжение на вертикально отклоняющих пластинах в соответствии с формой виброимпульсов на выходе усилителя 17.

Таким образом на электронно-лучевом индикаторе 18 получают синхронизованное с углом поворота вала Сфиг. изображение виброимпульсного сигнала При этом длительность горизонтальной развертки автоматически поддерживается равной длительности строб-импульс с выхода линии задержки, а начало развертки совпадает с началом строб- импульса.

Длительность строб-импульса прогр дуирована в градусах угла поворота коленчатого вала. Таким образом, горизонтальная развертка, изображенная на индикаторе, также отградуирована в градусах угла поворота коленчатого вала.

Тем самым обеспечивается возможность измерять фазовые параметры вибродиагностических сигналов непосредственно в угловых градусах в широком диапазоне частот вращения.

Производя визуализацию вибродиагнстических сигналов на индикаторе 18 и сопоставляя их с кинематикой двигателя, можно более точно настроить блок временной селекции на выделение вибросигнала от проверяемого узла.

С выхода блока частотной селекции виброимпульсы поступают на вход пикового детектора 5 для выделения максимальной амплитуды виброимпульса в стробе. С выхода пикового детектора значения уровней напряжения, соответствующие максимальным амплитудам виброимпульсов, поступают на вход первого интегратора 6, где усредняются на определенном числе циклов работы двигателя, после этого усредненный

0

6

сигнал поступает на вход первого регистратора 7 для регистрации значений- диагностического параметра.

Одновременно с выхода пикового детектора сигнал в виде напряжения поступает на вход второго квадратора 9 для формирования сигнала в виде квадрата значений максимальных амплитуд вибросигнала. С выхода квадратора 9 сигнал поступает на вход второго ин-. тегратора 11, где усредняется на определенном числе циклов работы двигателя и поступает на один из входов 5 блочка 10 сравнения, одновременно на

другой вход блока сравнения подается сигнал в виде квадрата среднего значения напряжения, соответствующего максимальным амплитудам виброимпульсов от первого интегратора 6 через первый квадратор 8. С выхода блока 10 сравнения результат сравнения поступает на вход второго регистратора 12, по показаниям которого определяют 5 дисперсию максимальной амплитуды

вибросигнала, обусловленную воздействием вибропомех, коэффициент вариации амплитуды и производят коррекцию с целью получения действительного значения диагностического параметра - максимальной амплитуды виброимпульса проверяемого сопряжения.

0

Формула изобретения

Устройство для диагностирования двигателя внутреннего сгорания,включающее последовательно соединенные датчик вибрации, предварительный усилитель, блок временной селекции, блок частотной селекции, пиковый детектор, первый интегратор, первый регистратор, а также первый и второй квадраторы, второй интегратор, блок сравнения и второй регистратор, причем выходы первого интегратора и пикового детектора подключены соответственно к входам первого и второго квадраторов, выходы которых подключены к блоку сравнения, при этом вы-° ход второго квадратора подключен к входу блока сравнения через второй интегратор, выход блока сравнения подключен к зторому регистратору, блок временной селекции выполнен в виде стробатора, первый вход которого подключен к выходу предварительного усилителя, выход - к входу блока частотной селекции, а к второму входу стробатора подключены последовательно соединенные управляемая линия задержки, формирователь и датчик синхронизации, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, устройство дополнительно содержит два усилителя, форми- ро&атель пилообразного напряжения, пийовый детектор, блок деления, элек- трэнно-лучевой индикатор, причем вход первого усилителя соединен с блоком частотной селекции, а выход - с вер

тикалы-ю отклоняющими пластинами электронно-лучевого индикатора, выход управляемой линии задержки соединен с входом формирователя пилообразного напряжения, выход которого соединен с входом пикового детектора и первым входом второго усилителя, выход которого соединен с горизонтально отклоняющими пластинами электронно-лучевого индикатора, выход пикового детектора подключен к входу блока деления, выход которого подключен к второму входу второго усилителя.

Изобретение относится к эксплуатации и может быть использовано для диагностирования двигателей внутреннего сгорания с одновременным расширением его функциональных возможностей. К вибропреобразователю 1 последовательно подключены предусилитель 2, стробатор 13, блок частотной селекции 4, пиковый детектор 5, первый интегратор 6, первый квадратор 8, блок сравнения 10, второй регистратор 12, к выходу пикового детектора также подключены последовательно второй квадратор, второй интегратор и второй вход блока сравнения 10, а к выходу первого интегратора подключен первый регистратор 7, к второму входу стробатора подключены управляемая линия задержки 14, формирователь 15 и синхродатчик 16. К выходу блока частотной селекции подключены усилитель 17 и вертикально отклоняющие пластины электронно-лучевого индикатора 20, горизонтально-отклоняющие пластины которого подключены к выходу усилителя 19, к входу последнего подключен выход формирователя пилообразного напряжения 18, подключенный также к второму входу усилителя 19 через пиковый детектор 21 и блок деления 22, а выход управляемой линии задержки 14 подключен также к входу формирователя пилообразного напряжения 18. 5 ил.

110 11$ ПО П5 КО /35 (°п.к.8. Фие.З

но т ш 125 по т /v,

ФиеЛ

Фиг. 5