УСТРОЙСТВО для КОНТРОЛЯ КОЛИЧЕСТ жидкого ТОПЛИВАВС?Оо;.пзНЛЛПЛГ.-ГГ-.." . .. ,"•Ь«ги?-:!;-,И'й--?/гзр:/г..<..:--у^-'"Чb.;,,.M'iU, ;_..;;дI Советский патент 1971 года по МПК G01F3/00 

Устройство относится к измерительной технике для иснытапия самоходных машин с двигателями внутреннего сгорапия (преимущественно испытаний с кратковременной длительностью опыта, например тяговых) и представляет собой устройство контроля количества жидкого топлива с измерительным органом в виде поршня в цилиндре.

Известны дискретные устройства контроля количества жидкого тонлива.

К недостаткам таких устройств можно отнести существенную температурную погрешность и значительную цену импульса, из-за которой известные счетчики не обеспечивают меобходи.мой точности измерения при кратковременных онытах, например при тяговых испытаниях даже при постоянной температуре.

Предлагаемое устройство контроля количества жидкого топлива отличается от известных тем, что, с целью повышения точности, в пего введен функциональный блок, содержащий п цепей, каждая из которых выполнена в виде последовательно соединенных обмотки индуктивного датчика, вмонтированного в корпусе цилиндра соосно с поршнем, детектора, порогового устройства, соединенного со входом триггера, дифференцирующей цепочки, усилителя импульсов, выходы цепей подключены к соответствующему входу счетчика функционального блока.

С целью обеспечения термостабильности, длина внутренней образующей цилиргдра

длины поршня Б ,

больше

Яд - ( + Яз)

где KI - коэффициент объемного расширения топлива; «г, «з - коэффициенты линейного расширения материалов поршня и цилиндра.

На чертеже показана принципиальная схема предлагаемого устройства, где:

1 - поршень; 2 - цилиндр; 3, 4 - электрокоптакты; 5 - шнек; 6, 7 - катушки; 8- У/ - клапаны; 12-/5 - топливопроводы; 16 - триггер; 17, 18 - резисторы; 19, 20 - копденсаторы; 21, 22 - пороговые устройства; 23, 24 - дифференцирующие цепочки; 25, 26 - усилители импульсов; 27 - генератор; 28 - счетчик имп} льсов; 29 - источник электропитания; 30, 31 - резисторы; 32, 33 - детекторы; 34 - фзнкциональный блок.

Рабочий объем измерительного органа может быть выражен через ход поршня, равный разности длин внутренней полости цилиндра и поршня, и площадь поперечного сечения поршня:

ур(;)5,

Для обеспечения постоянной массы отмеряемой дозы топлива, независимо от изменений температуры, тепловые приращения рабочего объема измерительного органа и дозы топлива должны быть равны:

ДУр : АУт,

где ЛУр - тепловое приращение рабочего объема измерительного органа; АУт - тепловое приращение дозы топлива.

Это равенство соблюдается при следующем соотношении длин внутренней полости цилиндра и порщня:

L а - За2

/«1 - ( + 3)

где ai - коэффициент объемного расщирения топлива; а. - коэффициент линейного. расширения материала поршня; аз - коэффициент линейного расширения материала цилиндра.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

Из резервуара (топливного бака) через входной штуцер топливо попадает в рубашку - неподвижный шнек 5 и, омыв снаружи цилиндр 2, по каналу топливопровода 14 поступает в гидрораспределитель, состоящий из электромагнитных клапанов 8-11, управляемых электроконтактами 3 и 4 через триггер 16. Из гидрораспределителя топливо поступает во внутреннюю полость цилиндра 2, где находится поршень /. В полол :ении, показанном на чертеже, под электрическим напряжением находятся клапаны 8 и 11, и трубопровод 13 сообщается с выходом, а трубопровод 12 - со входом счетчика топлива. За счет перепада давлений на входе и выходе поршень, увлекаемый потоком, приходит в . Ход поршня разделен в заданном отношении катушками 6 и 7, расположенными соосно с поршнем 1, не имея с ним механического контакта. Катушки б и 7 с помощью конденсаторов 19 и 20 настроены в резонанс на частоту напряжения генератора возбуждения 27, с которым они соединены через резисторы. Приближение порщня / к катушкам последовательно изменяет их индуктивность и добротность, вследствие чего напряжение, поступающее от генератора 27 через резисторы 17 и , на катушках резко уменьшается. Соответственно последовательно уменьшаются напряжения на входах пороговых устройств 21 и 22, которые при этом создают на своих выходах перепады напряжений с крутым фронтом, выделяемые дифференцирующими ячейками 23 и 24 с усилителями 25 и 26, выходы которых соединены с счетчиком 28 импульсов. При обратном ходе поршня 1 указанные напряжения на катушках последовательно возрастают, что вызывает обратные перепады напряжений пороговых устройств, и появление соответствующих импульсов, фиксируемых счетчиком 28. Вход этого счетчика также связан

через дифференцирующие цепочки 23 и 24 с коллекторами триггера 16, чем обеспечивается счет импульсов, характеризующих количество полных ходов порщня 1. Прийдя в крайнее положение, порщень замыкает электрнческий контакт 3 и 4, происходит переброс триггера, благодаря чему передается сигнал на гидрораспределитель, после чего под напряжением оказываются электромагнитные клапаны- и 10, а электромагнитные клапаны

6 Vi 10 обесточатся. Гидрораспределитель изменит направление потока, и порщень возвратится в исходное положение, что вызовет повторение измерительного цикла. В качестве пороговых устройств 21 и 22 использованы триггеры Шмидта, которые имеют гистерезис, т. е. напряжение прямого срабатывания при прямом ходе поршня, больше напряжения обратного срабатывания при обратном ходе норщня. Благодаря гистерезису исключена возможность поступления на счетчик 28 ложных импульсов, из-за реверсивных микроперемещений поршня 1, обусловленных работой подкачивающего насоса топливной .системы. Установка необходимой величины гистерезиса

выполнена переменными резисторами 30 и 31.

Предмет изобретения

1.Устройство для контроля количества жндкого топлива, содержащее измерительный орган, выполненный в виде полого цилиндра, внутри которого размещен порщень, и распределитель, выполненный в виде электромагнитов, управляемых через триггер двумя электроконтактами, размещенными- на внутренней торцовой поверхности цилиндра измерительного органа, отличающееся тем, что, с целью повышения точности, в него введен функциональный блок, содержащий п цепей, каждая

из которых выполнена в виде последовательно соединенных обмотки индуктивного датчика, вмонтированной в корпусе цилиндра соосно с поршнем, детектора, порогового устройства, соединенного со входом триггера, дифференцирующей цепочки, усилителя импульсов, выходы цепей подключены к соответствуюБЛ,ему входу счетчика функционального блока.

2.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью обеспечения термостабильности,

длина внутренней образующей цилиндра

больше длины порщня в -- - раз,

0-1 - (2а2 + яз)

где ai - коэффициент объемного расширения

топлива; «а, ссз - коэффициенты линейного

расщирения материалов поршня и цилиндра.

„55±- 9

Н25

23

8

26

2

.

Выход

Вход

НИ НИ

20

3

32

h3j

Г 22

&н7

7iun//

27