Устройство для измерения мощности Советский патент 1980 года по МПК G01L3/24 

блок фор.миравания угловых отметок к распределителю сигналов и к задатчику номера угловой отметки, а счетный вход счетчика и,мпульсо,в соединен с выходом ген&ратора нмпульсов образцовой частоты, первый выход распределителя сигналов соединен с установочным входам счетчика импульсов, второй выход - с управляющиМ .входом вентилей, включенных между выходом счетчика имлульсов и информационным входом вычислителя, третий выход - с другим управляющим входОМ ключа и с входом управления вычислителя, а задатчика «омера угловой отметкИ лодключен к упра-вл.яю.щему входу бло,ка формирования .угловых отметок.

На чертеже .представлена .блок-схема устройства для измерения мощности.

Устройство родержит датчик J частоты вращения, селектор уровня 2, ключ 3, блок 4 формирования угловых отметок, зада-тчик 5 номера угловой отметки, распределитель сиг1нало.в 6, генератор 7 импульсов образцовой частоты, счетчик импульсов 8, вентили 9, .вьичислитель ,10.

Устройство работает следующим обраЗО.М.

Перед началом измерения в;ручную по командам оператора или автоматически по командам бло.ка управления диагностической измерительной системы в задатчик 5 ВВОДИТ1СЯ число импульсов, равное Лфй и определяемое периодом колебательной составляющей данной марки двигателя, а также числа .импульсов N(pi 1+1 и N(p2 Nfph + i- В частном случае, когда угловая ско.р.01сть в.ращения определяется за один период следования Г,- импульсов датчика / частоты вращения / 1 и соответственно 2, а N(p2 A pfe+l, / - число периодов Т. Также вручную или автоматически в исходное оосто.яние устанавливается блок 4 формирования угловых отметок, задатчик 6 устанавливается в положение, соответстаующее коду числа импульсов 1 на своем выходе, и вводится соответствующая данной марке двигателя уставка момента срабатывания селектора уровня 2.

Затем резкой подачей топлива двигатель разгоняется до максимальной угловой ско.рости. Селектор уровня 2 по сигналам датчика 1 непрерывно следует за увеличивающейся скоростью двигателя и в момент достижения ею задаиного значения формирует импульс на выходе. По этому нмпульсу, .поступающему на первый управляющий вход ключа 3, последний разблокируется и имлульсы с выхода датчика 1, следующие с периодом следова.ния Т, поступают на счетный вход бло.ка 4, порог срабатывания которого в этот момент равен единице ( ) По первому же им.пульсу,поступающему с выхода ключа 3 в блок 4, последний формирует на своем выходе импульс, который поступает на управляющий вход задатчика 5 номера угловой отметки и на вход распределителя сигналов 6. При этом на вЬ1ходе задатчика 5 устанавливается код числа , а на первом выходе распределителя 6 появляется им.пульс, устанавливающий счетчик 8 в исходное нулевое состояние.

К моменту прихода импульса на

вход блока 4 в счетчике 8, вход которого

поступают нм.пульсы с выхода генератора 7

с частотой /о будет зафиксировано число

Ml импульсов, равное

(1)

Число NI обратно пропорционально угловой скорости вращения вала двигателя (Oi на начально.м участке измерения. В момент прихода N(fi-T0 импульса блох 4 формирует импульс, по которому на выходе задатчика 5 устана.вливается код числа , а распределитель сигналов 6 вырабатывает импульс на своем втором выходе, поступающий на управляющий вход вентилей 9. (П.ри этом вентили 9 разблокируются и код. числа с выхода счетчика импульсов 8 считывается в запоминающее устройство вычислителя 10.

К моменту прихода -импульса на вход блока 4 в счетчике 8 будет за.фиксировано ЧИСЛО Nh импульсов, равное

Ло,г-1

(2)

S Т-Число NH пропорционально времени

7ФЙ прохождения валом двигателя в про.цессе его разгона угла ФА, равного или кратного периоду колебательной составляющей переходного дроцесса, выраженному в единицах угловой величины. В

момент п.рлхода импульса по сигналу блока 4 на выходе задатчика 5 устанавливается код числа N(p2y а по сигналу, появляющемуся на втором выходе распределителя 6, вентили 9 снова разблокируются и

код чйсла Nh .переписывается в вычислитель 10. Через время, необходимое для уверенной переписи кода счетчика импульсов S в вычислитель 10, появляется сигнал на первом выходе распределителя сигналов 6,

устанавливающий счетчик 8 в исходное нулевое состояние.

iB результате к моменту прихода Ntfz-ro имлульса на вход блока 4 в счетчике 5 будет зафиксировано число N импульсов

равное

N, + C

N,f, S Ti.

(3) N, Число Л/2 обратно пропор.ционально угловой скорости вращения вала двигателя 0)2 на конечном участке намерения ускорения. В момент прихода нмпульса но сигналу С выхода блока 4 задатчик 5 установлен в «сходное состоя1ние, а по сигналу на втором выХОде распределителя 5 в вычислитель 10 будет считав код числа N2. 4eipe3 -время, необходимое для уверенной переписи кода счетчика 8 в вычислитель 10, на третьем выходе распределителя сигналов i5 появляется сигнал, который блокирует по второ му управляющему .входу 1КЛЮЧ 3 и одновременно вырабатывает команду на вычисление вычислителю 10. (С учетом выражений (1), (2) и (3) выражение для вычисления мощности принимает вид Л. С - коэффициент, пропорциональный /0. При этом величины NI, Nk и являются переменными для вычислителя 10, а величина С является постоянной длядалной .марки двигателя и .вводится в вычислитель 10 перед -началом измерен-ий. Введение блока форм.ирования угловых отметок, задатчнка номера угловой отметки, распределителя сигналов, генератора импульсов абраацовой частоты и вентилей выгодно отличает предлагаемое устройство от известных, так как позволяет повысить точность измерения за счет, во-первых, компенсации влияния колебательной составляющей переходного процесса на результаты измерения .без искажения переходного процесса разгона двигателя, и, вовторых, сн1ИжеЕия погрешности дискретности. Первый эффект достигается тем, что время измерения в предлагаемом, устройстве .равно или кратло периоду колебательной составляющей переходного процесса, а измерение угловых скоростей в начале и кон1це участка измерен.ия осуществляется без фильтрации переходного процесса. Снижение погрешности дискретности достигается тем, что заполнение счетчика импульсов осуществляется импульсами гене ратора обра зцо.вой частоты, величина которой может быть сделана достаточно велика. Формула изобретения Устройство для измерения мощности, например, двигателей внутреннего сгорания, содержащее датчик частоты вращения, выход которого соединен с сигнальным входам ключа и с его управляющем входом через селектор уровня, счетчик импульсов и вычислитель, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения, в него введены блок формирования угловых отметок, задатчик гномера угловой отметки, (распределитель сигналов, генератор импульсов образцовой частоты и вентили, причем выход ключа подключен через блок формирования угловых отметок к распределителю сигналов и к задатчику -номера угловой отметки, а счетный вход счетчика и.мпульсов соединен с выходом генератора импульсов образцовой частоты, первый выход распределителя сигналов соединен с уста-новочным входом счетчика импульсов, .ЕГгорой выход - с управляющим входом вентилей, включенных между выходом счетчика импульсов и инфор.мациониым входом вычислителя, третий выход - с другим управляющим входом ключа и с входом управления вычислителя, а выход задатчика -номера угловой отметки подключен к управляющему входу блока формирования угловых отметок. Источники информации, принятые во внимание при экспе|ртизе: 1.Авторское свидетельство № 344068, кл. G -01 L 23/08, 24.07.69. 2.(Патент США № Э581561, кл. G 01 М 15/00, 27.10.69.