Стробоскопический индикатор давления Советский патент 1974 года по МПК G01L23/30 

I

Изобретение относится к области измерений и регистрации быстроменяющихся давлений в поршневых машинах преимущественно в цилиндре двигателей внутреннего сгорания, в которых периодическое изменение давлений связано с движением детали машины, например с вращением коленчатого вала.

Известны стробоскопические индикаторы давления для индицирования поршневых машин, например, электропневматические, обладающие достаточно высокой точностью индицирования. При этом анализ и обработку результатов индидирования наиболее целесообразно проводить электронными цифровыми вычислительными машинами (ЭЦВМ),

Однако известные стробоскопические индикаторы, например индикатор МАИ-2, являются аналоговыми, поэтому ввод диаграммы в ЭЦВМ требует аналого-цифровых преобразований, связанных в значительной мере с трудоемкими ручными операциями. Кроме того, указапные преобразования являются источниками погрешностей, значительно снижающими точность информации об индикаторном процессе. Все это в значительной мере препятствует постановке широких теоретических и экспериментальных исследований индикаторного процесса современных двигателей на основе методов математической статистики.

Известны также преобразователи быстроменяющегося давления в аналоговую величину - в электрическое напряжение и далее в цифру. Однако преобразователи быстроменяющегося напряжения в код имеют недостаточную частоту преобразования, что вносит динамическую погрешность индицирования. Кроме того, необходимость преобразований давления сначала в электрическое напряжепие, а затем в цифровой код приводит к дополнительной статической погрешности индицирования.

Для повышения точности индицирования, уменьшения расхода промежуточного носителя информации (магнитной ленты или перфоленты) при регистрации диаграмм и сокращения времени, необходимого для ввода информации в ЭЦВМ, предлагаемый индикатор давления снабжен блоком временных задержек, )юдключенным к датчику равенства давлений, промежуточной памятью и четырьмя электронными ключами, а датчик угла поворота вала и манометр компенсирующего давления выполнены цифровыми, при этом выход манометра компенсирующего давления через первый ключ, управляемый от первого сигнала блока временных задержек соединен с записывающим устройством, выход датчика угла поворота через второй к.тюч, управляемый от первого сигнала датчика равенства давлений,

подсоединен к записывающему устройству и

через третий ключ, управляемый от второго сигнала датчика равенства давлений, подключен к промежуточной памяти, выход которой через четвертый ключ, управляемый от второго сягиала блока временных задержек, соединен с записывающим устройством.

На чертеже изображена принципиальная блок-схема описываемого индикатора, где 1 - двигатель внутреннего сгорания, 2 - датчик равенства давлений; 3 - цифровой манометр, За - ключ, 4а и 4б - ключи, 5 - цифровой датчик угла поворота вала, 6 - блок задержек, 7 - промежуточная память, 7а - ключ, 8 - блок записи, 9 - ввод в ЭЦВМ, 10 - ЭЦВМ, 11 - результаты обработки диаграммы.

Индицирование выполняют следующим образом.

К цилиндру двигателя 1 присоединяют датчик 2, аналогичный применяемым в известных индикаторах. Цифровой манометр 3 измеряет компенсирующее давление Р, которое подводят к датчику 2 и манометру 3. При помощи цифрового датчика 5 измеряют угол поворота коленчатого вала.

Прн постепенном снижении компенсирующего давления датчик 2 выдает два последовательных импульса, сответствующих равенству компенсирующего Р и индицируемого давлений на такте сжатия и такте расщирения. Один из импульсов, например, на такте сжатия, открывает ключ 4, и угловую координату вала записывают на ленту в блоке записи 8. По этому же импульсу включается блок задержек 6. После первой задержки выдается сигнал Г, который открывает ключ За, и показания манометра 3 также записываются на ленту в блоке записи 8. Когда датчик 2 выдает следующий импульс (на этот раз на такте расширения), открывается ключ 4в, и угол вала фиксируют в памяти 7. После второй задержки сигнал I откроет ключ 7а, и

угол вала из памяти 7 записывают в блоке записи 8 на ленту.

Кроме давления и угла коленчатого вала на ленте в требуемой носледовательности записывают номер диаграммы, калибровочные уровни давления и другие параметры, необходимые для индицнрования, выбирая для этого требуемые величины и последовательность задержек.

Предмет изобретения

Стробоскопический индикатор давления для индицировання поршневых машин, содержащий датчик равенства измеряемого и компенсирующего давлений, манометр компенсирующего давления, датчик угла поворота вала машины и записывающее устройство, отличающийся тем, что, с целью повышения точности индицирования, сокращения времени обработки результатов измерения и уменьщения расхода промежуточного носителя информации записывающего устройства, он снабжен блоком временных задержек, подключенным к

датчику равенства давлений, промежуточной памятью и четырьмя электронными ключами, а датчик угла поворота и манометр компенсирующего давления выполнены цифровыми, при этом выход манометра компенсирующего

давления через первый ключ, управляемый от первого сигнала блока временных задержек, соединен с записывающим устройством, выход датчика угла поворота через второй ключ, управляемый от первого сигнала датчика равенства давлений, подсоединен к записывающему устройству и через третий ключ, управляемый от второго сигнала датчика равенства давлений, подключен к промежуточной намяти, выход которой через четвертый ключ, управляемый от второго сигнала блока временных задержек, соединен с записывающим устройством.