Устройство для измерения мощности Советский патент 1981 года по МПК G01L3/24 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ МОЩНОСТИ

1

Изобретение относится к измери тельной технике и может быть использовано для определения мощности двигателей внутреннего сгорания в зависимости от числа, оборотов.

Известно устройство для измерения моощости, содержащее датчик имнульсов, формирователь, блок соединения с нуль-органом на его выходе, схему задержки, ключи, преобразова тель и индикатор, не обеспечивает требуемой точности измерения l}.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для измерения мощности, содержащее датчик импульсов, соединенный с формирователем, выход которого подключен к входу селектора уровня, а выход селектора уровня соединен с входом программного переключателя и с входом исполнительного блока, при этом один из выходов программного переключателя соединен с одним из входов блока суммируклцих счетчиков.

а также генератор, индикатор и блоК нониусного генератора 2}.

К недостаткам известного устройства относится неудовлетворительная точность измереш1Я мощности.

Цель изобретения повышение точности измерения.

Указанная цель достигается за счет того, что в него введены блок умножения, блок реверсивных счетчиков и коммутатор, при зтом выход генератора подключен к входам блока умножения, селектора уровня, блока нониус ного генератора « программного переключателя, а выход формирователя соедииен с входом блока умножения и блока нониусного генератора, причем один из выходов программного переключателя ;оединен с блоком умножения и блоком нониусного генератора, выход которого подключен к блоку суммирукнцнх счет йгков и блоку реверсивных счетчиКов, одни из входов которого соединены с выходом блока умножения, а другие с выходами программного переключателя, который также соединен с другим входом блока суммирующих счетчиков, а выходы блока суммирующих счетчиков и блока реверсивных счетчиков соединены с входами коммутатора, который также соединен с выходом программного переключателя и с входом индикатора. На фиг, 1 представлена структурная схема устройства для измерения мощности; на фиг, 2 - диаграммы а-л напряжений, поясняющие работу устройства. . Устройство содержит датчик импульсов 1, который через формирователь 2 соединен с входом селектора уровня 3 и с входами блока умножения 4 и блока нониусного генератора 5. Выход генератора 6 подключен к входам блока умножения 4 и селектора уровня 3 и к входам блока нониусного генератора 5, и программного переключателя 7, один из входов которого соединен с выходом селектора уровня 3. Выход селектора уровня 3 соединен с входом исполнительного блока 8. Вход блока нониусного генератора 5, а также вход блока yMHojKSHiiH 4 соединены с одним из выходов программного переключателя 7, при этом выход блока ионАусного генератора 5 подключен к входам блока суммирующих счетчиков 9 и блока реверсивных счетчиков 10, а выход блока умножения 4 подключен к входам этих блоков, входы которых соединены с соответствующими выходами программного переключателя 7. Выходы блока суммиру ющих счетчиков и блока реверсивных счетчиков 10 соедошены соответственно с входами коммутатора 1, вход которо го подключен к выходу программного пе реключателя 7, а выход коммутатора 1 соедцияен с индикатором 12. Датчик импульсов 1 выдает электрические сигналы, частота которых пропорциональна скорости вращения вала, на формирователь 2, который формирует стандартные по амплитуде и длительнос ти импульсы (см. диаграмму а на фиг.2 Эти импульсы поступают на вход селек тора уровия 3, на вход которого также поступают импульсы генератора 6. В мо когда в период импульсов формирователя 2 вписывается определениое число импульсов генератора тактовой частоты 6, т.е. в момент достижения валом двигателя определенной наперед заданной скорости, селектор уровня 3 3KJB04aeT исполнительньш блок 8 (который выводит двигатель на режим разгона и программный переключатель 7. На второй вход программного переключателя 7 поступают импулБсы генератора 6, Программный переключатель 7 при этом выдает равные интервалы времени Ai (см. диаграмму б на фиг. 2) на вход блока иониусного генератора 5, на вход которого также поступают импульсы генератора 6 и импульсы с вы-. хода формирователя 2. Блок нониусного генератора 5 по этим трем сигналам выделяет остатки периодов (см. диаграмму г фиг. 2). в случае некратности периодов, производит измерение этих остатков и выдачу импульсов нониусного.генератора 5 в виде пачек импульсов п, пг, РЗ, nj, nj, n|(см. диаграмму д фиг. 2) на входы блока суммирующих счетчиков 9 и блока реверсивньк счетчиков 10. Независимо от скорости вращения цена деления нониусного генератора по углу не меняется, а меняется только по времени, т.е. при любой скорости в период импульсов формирователя должно укладываться одно и то же количество импульсов нониус|1ого генератора 5, например Ic. импульсов. Поэтому количество импульсов нониусиого генератора в любой из пачек пропорционально величине остатка периода. Блок умножения 4 по тем же сигналам, поступающим что и на выходы блока нониусного генератора 5, производит выделение только целых периодов импульсов формирователя 2, в виде пачек импульсов п диаграмму в фиг. 2), производит умножение каждого из них на коэффициент I; в соответствующих интервалах лТ и вьедает значения , пА, , ... на пёрБые входы блока .-суммирующих счетчиков 9 и блока реверсивных счетчиков 10. Таким образом, за первый интервал времени лГ на входах блока суммирующих счетчиков 9 и блока реверсивных счетчиков 10 появляется количество импульсов, равное (), за втол . I %J . .- 1 рой - (), за третий (), за четвертый - (n4.k+n4+n4) и т.д. Блок суммирующих счетчиков 9 и блок реверсивных счетчиков 10 содержат по два счетчика. По управляюпрш сигналам, поступающим с выходом программного переключа58теля 7 на входы блока суммирующих счетчиков 9 (диаграмма е и ж фиг.2) в течение первого и второго интервала времени itf , в блоке суммирующих счетчиков 9 происходят следующие one рации: а)в первом счетчике происходит суммирование . (,Х4п;)/(пг1с4 ;)- . . б)во втором счетчике только накопление ., , . ln,V-vn,j), а в блоке реверсивных счетчиков 10 за это же время по управляющим сигна лам (диаграммы и и к фиг. 2), поступающим на входы, происходит следующее : а)в первом реверсивном счетчике производится операция вычитания (п,1(п;,)-(п,4по)) б)во втором реверсивном счетчике происходит накопление значения(1( Затем содержимое первых счетчиков обоих блоков по управляющему сигналу (диаграмма л фиг. 2) через коммутатор 11 подается на индикатор 12. Далее с приходом третьего интервала uu содержимое первых счетчиков обои блоков гасится,а во втором суммирующем счетчике блока суммирующих счетчиков 9 уже с накопленными импульсами (n«k+n суммируются ( j), тогда как в первом счетчике происходит только накопление импульсов (пз - -п1-«-п1), Во втором реверсивном счетчике бло ка реверсивных счетчиков 10 от накопленных импульсов (nAk+Hft) вычитается (n k+nj+nI), а в первом реверсивном счетчике происходит накопление {nf)k+ +n jH-np. Затем по окончании операций сумми рования и выч:йташ1я, содержимое вторых счетчиков этих блоков подается н индикатор 12. С приходом очередного интервала д устройство работает аналогично с той лишь разницей, что в первых счетчиках обоих блоков производятся операции суммирования и вычитания, а во вторых только н копле- ние последней последовательности импульсов. Таким образом, в блоке суммирующих счетчиков происходит определение скорости как результат накопления двух смежных во времени икшульсных последовательностей за равные интервалы времени js , а ускорение определяется как результат разности этих же импульсных последовательностей. . Цена деления нониусного генератора 5 и интервал времени выбираются таким образом, чтобы получить заданную точность измерения, а с другой стороны, учитывая известный коэффициент связи ускорения с мощностью, выдавать мощность в единицах лошадиньпс сил, а скорость вра цения в об/мин. При достижении двигателем наперед заданной скорости (близкой к номинальной , в процессе разгона, селектор уровня 3 воздействует на исполнительный блок 8, который выводит двигатель на режим выбега и при достижении первоначальной скорости двигатель сярва можно KiffiecTH ма режим разгона. Таким образом, графическую зависимость мощности от оборотов можно получить практически по jBo6oMy количеству циклов разгон-выбег. С другой стороны знание ускорения в релжме выбега позволяет нам судать о мощг ности механических потерь. Формула изобретения Устройство для измерения мо1цности, содержащее датчик импульсов, соедиЬенный с фop в poвaтeлeм, кото- . рого подключен к входу селектора уровня, а выход селектора уровня соедаснен с входом программного переключателя и с входом исполнительного блока, при зтом один из выходов программного переключателя соединен с одш1М из входов блока сумм1фую|дих счетад ков, а также генератор, индаисатор иблок нониусного генератора, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения, в Него введены блок умножения, блок реверсивных счетчиков и коммутатор, при этом выход генератора подключен к входам блока умножения, селектора уровня, блока ;нониусного генератора и программного перекддачателя, а выход фop a poвaтeля соединен с входом блока умножения и блока нониусного генератора, причем один из выходов программного переключателя соединен с блоком умножения и блоком нониусного генератора, выход которого подключен к блоку суммирующих счетчиков и блоку реверсившдх счетчиков, одни из.входов которого соединены с выходом блока умножения, а другие - с выходами:

программного переключателя, который также соединен с другим входом блока сумнирумщих счетчиков а выходы блока суммирующих .счетчиков и блока реверсивных счетчиков соединены с входами коммутатора, который также соединен с выходом программного переключателя и с входом индикатора

Источники информации,, принятые во внимание при экспертизе

QO

7v

/

w

«41

L.:3

/V/

/V /W

/ A/

«si

««-

7ч