Индикатор детонации Советский патент 1993 года по МПК G01L23/22 F02P5/14 

Изобретение относится к виброизмерительной технике и может быть применено, в частности, в системах подавления детонации в двигателях внутреннего сгорания.

Целью изобретения является увели.че- ние отношения сигнал-шум.

На фиг.1 изображен .индуктивный маг- нитоупругий датчик ускорений; на фиг.2 - структурная схема индикатора -детонации; на фиг.З - диаграммы, поясняющие работу устройства..

Индикатор детонации состоит из хотя бы одного датчика ускорений (1) и соединенного с ним вторичного преобразователя электрического сигнала. Датчик ускорений (1) представляет собой корпус (2), внутри которого размещен сердечник (3) с обмот- . кой, выводы которой подключены к выходному разъему (4). Сердечник (3) с обмоткой образует чувствительный элемент. Сердеч- ник(З) выполнен в виде ферритового кольца, обладающего прямоугольной петлей гистерезиса. Одной стороной серденик (3) жестко прикреплен к корпусу (2), а другой - к инерционной масее (5). Для повышения чувстви- тельности в осевом направлении сердечник (3) ;может быть снабжен дополнительной подмагничивающей обмоткой (на чертеже не показана). Инерционная масса (5) и сердечник (3) подобраны таким образом, чтобы частота механического резонанса датчика (1) была равна частоте, характерной для детонации (6 - 8 кГц).

У

Количество датчиков (1) определяется конструкцией ДВС. В случае установки двух и более датчиков (1) обмотки их сердечников (3) соединены по мостовой или полумостовой дифференциальной схеме.

Для обеспечения долговечности датчи- ка (1), внутренняя полость его корпуса (2) может быть заполнена материалом, .гарантирующим статическое положение чувствительного элемента и инерционной массы (5) относительно корпуса (2), например эпоксидной смолой.

К выходному разьему (4) датчика (1) подключен вторичный преобразователь электрического сигнала, который состоит из фазочувствительного демодулятора (6), узкополосного фильтра (7) и генератора электрических колебаний (8).

- Устройство работает следующим образом.. ..

Датчик (1) детонации жестко закрепляется на головке (головках) блока цилиндров. Вибрация с головки блока цилиндров, вызванная детонацией, передается на корпус (2) датчика (1) и вопринимается ферритовым кольцом (3) с обмоткой и инерционной массой (5). В результате этого на ферритовое кольцо (3) действует знакопеременная сила пропорциональная ускорению датчика (1), вызванному детонацией. Возникающая деформация кольца (3) меняет его магнитную проницаемость.и, как следствие, реактивное сопротивление обмотки, изменение которого преобразуется фазочувствительным демодулятором (6) в изменение напряжения. Это напряжение подается на вход узкополосного фильтра (7), настроенного на частоту детонации, с выхода которого снимается полезный сигнал. Генератор (8) обеспечивает работу демодулятора (6) и питание всех остальных элементов схемы.

Изобретение дает возможность преобразовывать вибрацию ДВС, вызванную детонационным сгоранием, в электрический сигнал в широком динамическом диапазоне и с высоким отношением сигнал-шум, что более, чем едва раза превышает аналогичный показатель устройств с пьезодатчика- ми. Изобретение может быть применено в системах подавления детонации, например, с микропроцессорным управлением углом опережения зажигания, что даст возможность повысить КПД ДВС, работающих на топливе, склонном к детонации. Ф о р мула изобретения 1. Индикатор детонации, содержащий по меньшей мере один датчик ускорений, состоящий из корпуса и инерционной массы, связанных между собой через чувствительный элемент, и вторичный преобразователь, соединенный с выходом датчика, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности его в работе путем увеличения отношения сигнал/шум, чувствительный элемент выполнен в виде сердечника с обмоткой, а вторичный преобразователь - в виде генера- тора электрических колебаний и последовательно соединенных фаэочувствительногоррмащ- лятораиузкс)пола 1огоф| ьтра,приэтомвь1водыпи- тания обмотки сердечника и входы подачи опорного сигнала фазочувствительного де- модулятора и узкополосного фильтра под- | ключены к генератору электрических | колебаний, а вход фазочувствительного демодулятора соединен с выходным выводом обмотки датчика.

2. Индикатор по п. отличающийся тем, что он снабжен по меньшей мере одним дополнительным датчиком ускорений, при этом обмотки датчиков ускорений соединены по мостовой или полумостовой дифференциальной схеме.

3. Индикатор поп.1,отличающий- с я тем, что узкополосный фильтр выполнен на частоту, равную частоте механического резонанса датчика.

4. Индикатор по, п. 1,0 т л и ч а ю щ и й- с я тем, что сердечник выполнен в виде кольца из феррита с прямоугольной петлей гистерезиса.

5. Индикатор по п.1, о т л и ч а ю щ и й- с я тем, что сердечник дополнительно снабжен подмагничивающей обмоткой.

6. Индикатор по п.1, о т л и ч а ю щ и й- с я тем, что, с целью повышения долговечности датчика, внутренняя полость его корпусазаполнена материалом, обеспечивающим статическое положение чувствительного элемента и, инерционной массы относительно корпуса.

пк 6 90

Изобретение относится к виброизмери- ел ьной технике и может быть использовано г системах подавления детонации в двигателях внутреннего сгорания. Оно позволяет преобразовывать вибрацию двигателей внутреннего сгорания, вызванную детонацией в электрический сигнал с высоким соотношением сигнал - шум. Сущность изобретения: устройство содержит по крайней мере один датчик ускорений и соединенный с ним вторичный преобразователь. Датчик выполнен в виде корпуса 2, в котором размещён жестко прикрепленный к нему одной стороной кольцевой сердечник 3 с обмоткой. Другой стороной сердечник 3 контактирует с инерционной массой 5. Сердечник 3 выполнен из феррита, обладающего прямоугол-ьнрй петлей гистерезиса. При установке двух и более датчиков обмотки сердечников соединены по мостовой или