Устройство для контроля индикаторного давления и индикаторной мощности двигателя внутреннего сгорания Советский патент 1978 года по МПК G01L23/08 

Однако эти устройства не обеспечивают вУсокой точности измерения. Цлкбопее близким по технической сущности и достигаемому техническому эффекту к предлагаемому является устройство, содержащее датчики давления в цилиндрах двигателя, функциональный, преобразователь хода поршня с-фазосдвигающим устройством схему обработки сигналов и индикатор |2j В известном устройстве в схеме обработки сигналов используются аналоговые ум ножители, от качества работы которых зависит точность определения Р м N . Известно, что для аналогово-вычнслитвльны х устройств характерен дрейф нуля, который сильно влияет на погрешность вычисления и находится в прямой зависимости от времени измерений и температуры окружающей среды. Вопрос о стабильности и точности приборов для контроля рабочая параметров двигателей имеет большее значение при установке приборов на судах неограниченного района плавания, где температура окружаю щей среды колеблется вшироких пределах, а приборы должны работать непрерывно в течение всего рейса судна. В известном устройстве для устранения дрейфа нуля умножителей необходимо периодически производить коррекцию, что затруд няет автоматизацию процесса измерений и требует у обслуживающего персонала специальных знаний и навьшов. Кроме того, в этом устройстве определяется со значительной погрешностью, так как в первом умножителе происходит умножение напряжений, пропорциональных текущему значению, давления газов в цилинд ре- и оборотам двигателя, что не соответст- вует уравнению работы (2). Цель изобретения - у1:р щение устройства и повышение точности результатов контроля. Для этого в предлагаемом устройстве, содержащем датчики давления в цилиндрах двигателя, функциональный преобразователь хода поршня с фазосдвигающим устройством схему обработки сигналов и индикатор, схема .обработки сигналов содержит широтно-им пульсный модулятор, формирователь импульсов, два аналоговых модулятора и два фильт ра, при этом выход датчика давления соединен через усилитель со входом широтноимпульсного модулятора, выход которого сое динен с управляющим входом первого аналогового модулятора, основной вход которого соединен через фазосдвигаюшее устройство с выходом функционального преобразователя хода поршня, выход которого соединен так же через формирователь импульсов с управляющим входом второго аналогового модулятора, основной вход которого через фильтр соединен с выходом первого аналогового модулятора и подключен к переключателю, а выход через другой фильтр и переключатель соединен с индикатором. На фиг. 1 изображена структурная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2временная диаграмма его работы. Устройство состоит из датчиков давления 1, присоединенных к цилиндрам двигателя, усилителя 2, широтно-нмпульсного модулятора 3, двух ключевых модуляторов 4 и 5, преобразователя 6 хода поршня с фазовращателем 7, формирователя импульсов 8, фильтров 9 и 10, переключателя 11 и индикатора 12. Широтно-импульсный модулятор 3 представляет собой электрическую схему, .которая преобразует входное напряжение в длительность импульсов, причем частота повторения импульсов и амплитуда постоянны, а длительность импульсов зависит от величины входного напряжения. Ключевые модуляторы 4 и 5 предназначены для амплитудно-импульсной модуляции входного напряжения. В первом случае от преобразователя 6 хода поршня, а во втором - от фильтра 9. Преобразователь 6 осуществляет преобразование функциональной зависимости (Ч) в аналоговый электрический сигнал, а фазовращатель 7 сдвигает по фазе этот сигнал в соответствии с исследуемым цилиндром. Формирователь импульсов 8 представляет собой электрическую схему, которая преобразует частоту повторения электрического аналога функции / () в импульсы . калиброванной длительности, частота повторения которых пропорциональна частоте вращения коленчатого вала. Фильтры 9 и 10 аналогичны и представляют собой фильтры НИЖНИ.Х частот, которые вьщеляют постоянную составляющую из входного сигнала, т.е. осуществляют демодуляцию. Эти фильтры могут быть как активными, так и пассивными. В последнем случае фильтры могут состоять из интегрирующих - цепей. Устройство работает следующим образом. При работе двигателя мгновенное значение давления газов в цилиндре дсшателя, представленное в виде кривой Р (Ч ) на фиг. 2а, преобразуется датчиком 1 в соответствующее электрическое напряжение, усиливается усилителем 2 до необходимой величины и поступает на вход модулятора 3. Последний преобразует аналоговый входной сигнал в импульсный (см. фиг. 26). При этом каждому мгновенному значению давления газов соответствует определен 1ая длительность выходного импульса модудятфа 3. Частота следования импульсов выбир атся КЗ условия достижения точности преобразователя. Импульсы с модулятора Зпоступаютнауправляюощйвход; ключевого модулятора 4, на основвой вход которого подается аналоговый сигнал с преобразователя 6 (см. фиг. 2а} через фазоврашатель 7. Ключ модулятора 4 замыкается только в момент воздействия управлнюше го импульса. В результате на выходе модул тора 4 Сигнал отс бражает произведение выходных напряжений от датчика давления 1 преобразователя 6 (см. фиг. 2 г). Далее напряжение поступает на фильтр 9 где происходит выделение постоянной составляющей (см. фиг. 2д), которая отображае среднее индикаторное давление в исследуемо цилиндре двигателя и может регистрироваться индикатором 12 при соответствующем по ложении переключателя 11. Положительная (отрицательная) полуволна функции-/Ы(f) с преобразователя 6 заставляет срабатывать формирователь импуль t;oB 8 (например, одновибратор). Импульсы с формирователя 8 управляют ключевым модулятором 5, а фильтр 10 выделяет постоянную составляющую, которая пропорциональна величине и может регистрироваться при соответс1ауюшем положении переключателя 11 индикатором 12. .Формула изобретения Устройство для контроля индикаторного давления и индикаторной мощности двигаCZH

Фие1 теля внутреннего сгорания, содержащее датчики давления в цилиндрах двигателя, функциональный преобразователь хода поршня с фазосдвнгаюшим устройством, схему обработки сигналов и индикатор, о т л и ч а ю-, ю е е с я тем, что, с целью упрошення и повышения точности, в нем схема обработки сигналов содержит широтно-импульсный модулятор, формирователь импульсов, два аналоговых модулятора и два фильтра, при этом выход датчика давления соединен через усилитель со входом широтно-импульсного модулятора, выход которого соединен с управляющим входом первого аналогового модулятора, основной вход которого соединен через фазосдвигающее устройство с выходом функционального преобразователя хода поршня, выход которого соединен так же через формирователь импульсов с управляющим входом второго аналогового модулятора, основн,ой вход которого через фильтр соединен с выходом первого аналогового модулятора и подключен к переключателю, а выход через другой фильтр и переключатель соединен с индикатором. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1.Авторское свидетельство СССР № 327389,. кл. G01 ,Ь 23/О8, 1972. 2.Авторское свидетельство СССР №234010, кл. Q01 L 23/ОО, 1970.

iJinrmnnjin Л

f(t)

JM

xo