Устройство для измерения расхода топлива двигателем внутреннего сгорания Советский патент 1990 года по МПК G01F9/00 

ел

4 00 ГО

со 1

ция по плотности осуществляется посредством датчиков 13, И гидростатического давления, размещенных на фиксированном расстоянии друг от друга, на вертикальной части канала ввода среды. Датчики 13, 1 подсоединены к плечу питания мосга 11 через усилитель 15. После усиления сигнала на выходе усилителя 16 напряжение проходит через фильтр 17 низких частот и линеаризатор 18, формируя на его выходе сигнал, пропорциональный массовому расходу топлива. 1 ил.

Изобретение относится к средствам испытания, диагностики и эксплуатации двигателей внутреннего сгорания. Целью изобретения является повышение точности измерения мгновенного массового расхода топлива на переходных режимах. Струя топлива, сформированная соплом 4, через приемное отверстие 6 в перегородке 5 поступает в глухую камеру 9 и создает в ней гидродинамическое давление. Через соединительное отверстие происходит компенсация действия гидростатического давления. Давление с чувствительного элемента 10 посредством тензорезисторов передается в виде электрического сигнала в измерительную мостовую схему, приводя к ее разбалансу. Коррекция по плотности осуществляется посредством датчиков 13, 14 гидростатического давления, размещенных на фиксированном расстоянии друг от друга, на вертикальной части канала ввода среды. Датчики 13, 14 подсоединены к плечу питания моста 11 через усилитель 15. После усиления сигнала на выходе усилителя 16 напряжение проходит через фильтр 17 низких частот и линеаризатор 18, формируя на его выходе сигнал, пропорциональный массовому расходу топлива. 1 ил.

Изобретение относится к средствам испытания, диагностики и эксплуатации двигателей внутреннего сгорания и предназначено «для измерения расхода жидкого топлива на установившихся и переходных режимах работы двигателей.

Целью изобретения является повышение точности измерения мгновенного расхода жидкого топлива на переходных режимах работы двигателей внутреннего сгорания.

На чертеже изображена функциональ ная схема предлагаемого устройства для измерения мгновенного расхода топлива двигателем внутреннего сгорания .

Устройство содержит соединенный с топливным трубопроводом 1 датчик 2 ударного давления, выполненный в виде корпуса 3, в котором размещены напорное сопло , перегородка 5 с приемным 6 и соединительным 7 отверс тиями, проточная 8 и глухая 9 камеры и разделяющий их чувствительный элемент 10, выполненный в виде тонкого миниатюрного диска с размещенными на нем тензорезисторами, включенными в цепь измерительного моста 11, причем глухая камера 9 датчика 2 ударного давления образована перегородкой 5 и цилиндрическим углублением 12 в чувствительном элементе 10, при этом чувствительный элемент 10 закреплен на перегородке 5 так, что цилиндрическое углубление 12 расположено соосно с приемным отверстием 6 перегородки 5. Датчики 13 и 1k гидростатического давления, подключенные к вертикальной части топливного трубопровода 1 и расположенные на фиксированном расстоянии друг от друга, связаны выходами с входами дифференциалного усилителя 15, выход которого содинен с диагональю питания моста 11, при этом измерительная диагональ моста 11 подключена к цепочке соединен

5

0

5

,„ ,,- 40

45

50

ных последовательно дифференциального усилителя 16, фильтра 17 нижних частот и линеаризатора 18.

Устройство работает следующим образом.

Струя топлива, сформированная соплом k, через приемное отверстие 6 в перегородке 5 поступает в глухую камеру 9 и создает в ней ударное (гидродинамическое) давление Рца рчг/2, которое суммируется с гидростатическим давлением и действует со стороны глухой камеры 9 на чувствительный элемент 10. С наружной стороны на чувствительный элемент 10 действует только гидростатическое давление, в результате чего он деформируется только под действием гидродинамического давления. Размещенные на чувствительном элементе 10 тензореэисторы моста 11 также деформируются, что приводит к нарушению исходного баланса моста 11 и в его измерительной диагонали возникает разность потенциалов, функционально связанная с гидродинамическим давлением. Так как выходы датчиков 13 и подключены к входу дифференциального усилителя 15, то напряжение на его выходе пропорционально перепаду давления, а следовательно, плотности топлива. Это напряжение подается на плечо питания моста, производя коррекцию по плотности„ После усиления на выходе усилителя 16 напряжение проходит через фильтр 17 нижних частот, который сглаживает пульсации напряжения, вызванные пульсацией расхода, обусловленное наполнением и отсечкой топлива секциями топливного насоса двигателя. Пульсации расхода в несколько раз превышают средний расход (цикловую подачу) и могут вызвать перегрузку линеаризатора. Поэтому фильтр 17 нижних частот, сглаживания пульсации, одновременно защищает линеаризатор

51

18 от перегрузок и позволяет сузить его динамический диапазон.

Сигнал с выхода фильтра 17 поступает на вход линеаризатора 18, в котором осуществляется операция извлечения корня квадратного. Линеариза- гор 18 может быть выполнен, например по схеме логарифмирующего усилителя. Напряжение на выходе линеаризатора пропорционально расходу топлива.

Формула изобретения

Устройство для измерения расхода топлива двигателем внутреннего сгора ния, содержащее объемный датчик измерения расхода, заключенный в корпус, соединенный с каналами ввода- вывода среды, измеритель плотности, выполненный в виде двух датчиков гид ростатического давления, размещенных на фиксированном расстоянии друг от друга в вертикальной плоскости и сое диненных с входом вычислительного блока, другой вход которого соединен с объемным датчиком измерения расхода, отличающееся тем, что, с целью повышения точности изме1

W376

рения мгновенного расхода на переход ных режимах, объемный датчик измерения расхода выполнен в виде размещенных в корпусе перегородки с приемным и соединительным отверстиями, которая делит корпус на две полости, одна

из которых сообщена через напорное

сопло с каналом ввода среды, другая - Ю с каналом вывода среды, диска с цилиндрическим углублением в центре и тензорезисторами, который закреплен на перегородке со стороны канала вывода среды, цилиндрическим углублеJ5 нием навстречу напорному соплу и соосно с HHN, и приемным отверстием, при этом вычислительный блок содержит первый и второй дифференциальные усилители, измерительный мост, фильтр

20 низких частот и линеаризатор, причем

выходы датчиков гидростатического давления через первый дифференциальный усилитель, диагональ питания измерительного моста, второй дифферен- 25 циальный усилитель и фильтр низких частот электрически связаны с линеа- ризатором, а тензорезисторы включены в цепь измерительного моста.