УСТРОЙСТВО для ИЗМЕРЕНИЯ РАСХОДА ТОПЛИВА И МАСЛА ДИЗЕЛЕМ Советский патент 1969 года по МПК G01F9/00 

Изобретение относится к области приборостроения и предназначено для измерения расхода топлива и масла при испытаниях и исследованиях дизелей; оно может найти применение при исиытании и исследовании газовых турбин, компрессоров, генераторов газа, бензиновых моторов и т. п.

Известны устройства для измерения расхода топлива объемного и весового типа. Устройства измерения весового расхода работают по принципу прямого взвешивания мерного бака на весах. Однако точность этих устройств недостаточна, а оборудование испытательного стенда слишком громоздко.

Повышение точности измерения н упрощение стендового оборудования достигается тем, что устройство состоит из жестко установленного топливного бака с затопленным в нем поплавком, вес которого значительно меньше выталкиваюш,ей его силы. В затопленном состоянии поплавок удерживается специальным клапаном, на который действует с одной стороиы выталкивающая сила, а с другой давление воздуха. При этом, изменение давления воздуха пропорционально изменению выталкивающей силы, т. е. пропорционально изменению веса топлива в баке.

На фиг. 1 изображено устройство, общий вид; на фиг. 2 - схема его включения в топливную систему дизеля.

Устройство СОСТ01ГГ из расходного бака /, в котором жестко установлен ресивер 2, питаемый через жиклер 3 сл-:атым воздухом. В нижней части ресивера установлено седло 4 измерительного клапана с ограничителем 5 его хода. .Между седлом 4 и ограничителем 5 расположен измерительный клапан 6. Ресивер импульсной трубкой 7 соединен с манометром 8. Параллельно с показывающим манометром или вместо него может быть подключен самопишущий вторичный прибор, обеспечивающий авто.матическую запись изменения давления воздуха в ресивере. Измерительный клапан 6 прижимается к седлу 4 поплавком .9. Поплавок 9 выполнен в виде полого цилиндра, закрытого донышком с грузом 10 в нижне его части, благодаря чему под действием выталкивающей силы он всегда занимает строго вертикальное положение. В верхней части бака имеется приемная горловина // со штуцером 12 подсоединения питающей топливной магистрали и с прозрачной стеклянной вставкой 13, указывающей на отсутствие притечек топлива (масла) за время измерения. На одинаковом с приемной горловиной уровне выполнена сливная горловипа 14, обесисчмрающая иоддсржание в расходно.м баке иостояиного уровня. Днище расходного бака через тройиик 15 иодсоединяется трубопроводол 16 (см. фпг. 2) к топливной системе

дизеля, а трубопровод 17 к вентилю 18 для тарировки манометра.

Работает устройство следующим образом.

Благодаря тому, что устройство располагается выше уровня наиболее поднятой точки топливной системы дизеля, топливо поступает из расходного бака / в топливную систему дизеля самотеком. При нормальной работе дизеля (когда замер не производится) топливо из цистерны 19 непрерывно закачивается помпой 20 через вентиль 21 в приемную горловину 11. Частично топливо по трубопроводу /6 поступает к дизелю, а частично сливается через горловину 14 обратно в цистерну 19. Это обеспечивает поддержание в расходном баке / постоянного уровня топлива. При этом на поплавок действует постоянная по величине выталкивающая сила

-- п/ -тп )

где Р -действующая на поплавок сила, Vо - объем затопленной в топливе части поплавка,

/ - удельный вес топлива, GTH - вес поплавка.

Эта сила воспринимается измерительным клапаном 6. С другой стороны на измерительный клапан дейетвует сила давления воздуха, равная

кл - Р кл ,

где Ркл-сила давления воздуха на клапан, РКЛ - площадь клапана, воспринимающая давление воздуха, Р - давление воздуха в ресивере.

Если выталкивающая сила Р больше силы ЯкЛ , клапан закрывается и в ресивере благодаря поступлению через жиклер 3 воздуха давление растет. Когда сила давления воздуха на клапан больше выталкивающей силы, клапан открывается и давление в рееивере падает.

При равенстве силы давления воздуха и выталкивающей поплавок силы клапан находится в равновесии, а давление воздуха в ресивере поддерживается постоянным. Чтобы система скорее приходила в равновесное состояние и в ней не возникли колебания, ход клапана ограничен ограничителем 5.

Вес поплавка и сечение клапана подбираются такими, чтобы при полностью заполненном расходном баке давление воздуха в рееивере соответствовало верхнему пределу измерений нрименяемого манометра.

Измерение расхода топлива производится при закрытом вентиле 21. По мере расходования топлива (масла) уровень его в баке уменьшается, что приводит к уменьшению выталкивающей силы на величину

Д Я А /г . - / ,

где Д/г - изменение уровня топлива в баке

Р1зменение выталкивающей силы на величину Af приводит к изменению давления воздуха в ресивере на величину

л Д-Р

Др.

..,

С другой стороны снижение уровня топлива в баке на величину А/г соответствует изменению его количества в баке на величину

А С, А/г (Гб-/-„)/,

где АСт - вес израсходованного топлива, F - поперечное сечение топливного бака.

Отсюда вес топлива, израсходованного из бака, выраженный в единицах давления, будет

Д/ .

л С, кл(/-б м)

Если при этом известно количество Z делений шкалы манометра, соответствующее изменению давления на А/л цена,одного деления,

выраженная в кг1см, будет .

Цена одного деления определяется предварительным тарироваиием манометра. Тарирование устройства производится наливом в бак наперед взвешенного с высокой точностью количества топлива при закрытом вентиле 18 и

неработающем двигателе.

Измерение расхода топлива дизелем сводится к определению времени расходования определенного веса топлива по шкале манометра при закрытых вентилях 21 и 18.

Параллельно манометру или вместо него одновременно с закрытием вентиля 21 можно включить самопишущий вторичный прибор. В результате записывается кривая изменения расхода топлива дизелем на переходных режимах или определяется стабильность поддержания режима работы дизеля во время замера расхода топлива при неизменном режиме работы. Для использования стандартных вторичных самопишущих приборов, выпускаемых

отечествеииой промыщленностью, удобно иснользовать давление воздуха на входе в жиклер 3 порядка 1,5-2 /сг/сж2, а измерение давления в ресивере 2 в течение измерения в диапазоне 0,2-1 кг/см. В качестве показывающего манометра удобно применять образцовые манометры на тот же диапазон изменения давления воздуха в ресивере.

Предмет изобретения

Устройство для измерения расхода топлива и масла, содержащее расходный бак, поплавок, измерительный прибор и жиклер, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения и упрощения стендового оборудования, расходный бак снабжен ресивером, в нижней части которого установлен измерительный клапан, наиример шарикового типа, воспринимающий выталкивающую силу по