Измеритель среднего индикаторного давления в цилиндрах поршневых двигателей и компрессоров Советский патент 1980 года по МПК G01L23/08 

пу-осветитель 5, конденсор 6, формирователь-преобразователь положения поршня, выполненный в внде диска 7 с прорезью 8 и установленный по оптической оси конденсора фотоэлемент 9, подсоединенный к устройству 4, выход которого через потенциометр 10 соединен с суммирующим усилителем 11. К выходу суммирующего усилителя подключен регистратор 12. Выход усилителя 3 соединен также с двумя электронными ключами 13 и 14, которыми управляют фотодиоды 15 и 16, освещаемые через прорези 17 и 18. Выход ключа 13 соединен с импульсным вольтметром 19, который через потенциометр 20 подключен к суммирующему усилителю И. Выход электронного ключа 14 соединен с импульсным вольтметром 21, который через потенциометр 22 подключен к усилителю 11. Такое конструктивное выполнение устройства позволяет производить измерение эффективного количества тепла, выделяющегося при сжатии газа в цилиндре. Измеритель работает следующим образом. Согласно уравнению первого закона тер, моДйнамики количество тепла в процессе находится по уравнению Q A + i, где - изменение внутренней энергии; L - работа. Изменение внутренней энергии может быть определено по формуле Ш М-С-У(,) Х-(я,-Р,)Л(Я,-аР,), .а с VV, С-V- массовая изомерная теплоемкость; R - газовая постбянная; Т - температура; Р - давление; V- объем. Работа газа в цилиндре может быть выражена через среднее индикаторное давление(V,-V,PI.B, где Рг - среднее индикаторное давление, 5 1/2-Vi - разность объемов. Тогда тепло в процессе может быть определено по формуле Q A(P,-aP,) + PrB. Применительно к двигателю внутреннего сгорания или компрессору среднее индикаторное давление берется на выбранном участке при изменении объема от величины V, до Уг. Датчик давления 2 подает на вход усилителя 3 сигнал, пронорциональный давлению газа в цилиндре двигателя, который поступает на нрибор 4. Диск 7, закрепленный на валу двигателя, ориентирован так, что при положении порщня в верхней мертвой точке против нити лампы 5 и щели (на чертеже не показана) находится отметка ВМТ, вынесенная на диск 7. Свет ламны - осветителя через щель и прорезь 8 попадает на конденсор 6 и фокусируется на фотоэлементе 9. Вырабатываемый электрический сигнал поступает на вход устройства 4, напряжение на выходе которого пропорционально величине среднего индикаторного давления сжатия газа в цилиндре. С выхода перемножающего и интегрирующего устройства напряжение, пропорциональное среднему индикаторному давлению сжатия газа в цилиндре, поступает через потенциометр 10, служащий для введения коэффициента В, на неинвертирующий вход суммирующего усилителя 11. В начале такта сжатия через узкую прорезь 18 освещается фотодиод 16 и кратковременно открывает электронный ключ 14. Импульсный вольтметр 21 запоминает электрический сигнал, пропорциональный давлению РЬ С выхода вольтметра 21 этот сигнал через потенциометр 22, который служит для введения коэффициента А, подается на инвертирующий вход усилителя 11. В конце такта сжатия через узкую прорезь 17 освещается фотодиод 15 и кратковременно открывается ключ 13. Импульсный вольтметр 19 запоминает электрический сигнал, пропорциональный давлению PS. С выхода вольтметра 19 этот сигнал через потенциометр 20, служащий для введения коэффициента А, поступает на неинвертирующий вход усилителя И. В результате регистратор 12 показывает величину, пропорциональную (P2-aiPi) +Pi-B, т. е. количеству тепла, выделивщемуся при сжатии газа в цилиндре порщневой мащины. Использование изобретения повыщает качество и оперативность контроля, наладки и диагностики двигателей внутреннего сгорания и компрессоров, что ведет к повыщению моторесурса и снижению расходов топлива, чем достигается технико-экономический эффект. Формула изобретения Измеритель среднего индикаторного Давления в цилиндрах поршневых Двигателей и компрессоров по авт. св. № 678365, о тличающийся тем, что, с целью обеспечения возможности измерения количества тепла, выделяющегося в цилиндре в такТе сжатия, в него введены два дополнительных фотодиода, расположенные напротив вух дополнительных прорезей, выполненных в затеняющем диске на различных радиусах в местах, соответствующих началу и концу такта сжатия, два электронных ключа, управляющие входы которых подключены к выходу усилителя н дополнительным фотодиодам, два импульсных вольтметра и суммирующий усилитель, причем входы импульсных вольтметров подключены к выходам электронных ключей, а выходы - к инвертирующему и неинвертирующему входам суммирующего усилителя, выход которого подключен к дополнительному регистрирующему прибору, при этом выход перемножающего и интегрирующего устройства подключен к неинвертирующему входу суммирующего усилителя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 678365, кл. G OIL 23/08, 1977.