Устройство для измерения скорости нарастания давления в цилиндре поршневого двигателя Советский патент 1982 года по МПК G01L23/08 

1

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к устройствам для исследования рабочего процесса поршневого двигателя внутреннего сгорания, и может быть использовано для измерения скорости нарастания давления в цилиндре поршневого дви- 5 гателя.

Известно устройство для измерения скорости нарастания давления в цилиндре поршневого двигателя, содержащее датчик давления, контактный датчик угла поворота ко- ,Q ленчатого вала, два детектора с памятью и стрелочный прибор, причем входы детекторов подключены к датчику давления через контактный датчик, а выходы - к стрелочному прибору по схеме вычитания 1.

Недостатком этого устройства является 15 его непригодность для измерения скорости нарастания давления в цилиндре двигателя в каждом цикле.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предла- о гаёмому, является устройство для измерения скорости нарастания давления в цилиндре поршневого двигателя, содержащее датчик давления, усилитель, электронный переключатель, подсоединенный к усилителю и

датчику угла поворота, и регистрирующий прибор 2.

Однако известное устройство не позволяет измерять скорость нарастания давления в цилиндре в каждом цикле работы двигателя.

Целью изобретения является расщирение функциональных воз.можностей за счет измерения скорости нарастания давления в цилиндре в каждом последовательном цикле работы двигателя.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для измерения скорости нарастания давления в цилиндре поршневого двигателя, содержащее датчик давления в цилиндре двигателя, подсоединенный к усилителю, и датчик угла поворота коленчатого вала, введены два регистра, распределитель тактов, формирователь начала цикла, счетчик и последовательно соединенные по первым входам аналого-цифровой преобразователь, цифровой дифференциатор, блок выбора большого числа и схема И, причем первый и второй входы аналого-цифрового преобразователя подключены соответственно к выходам усилителя и распределителя тактов, вторые входы цифрового дифференциатора, схемы И и блока выбора большого числа подключены соответственно к выходам распределителя тактов и первого регистра, информационный и установочный входы первого регистра подключены соответственно к выходам цифрового дифференциатора и формирователя начала цикла, информационный вход второго регистра подключен к выходу счетчика, информационный вход которого подключен к выходу распределителя тактов, а установочный вход к выходу формирователя начала цикла, входы которого подключены к выходу усилителя и второму выходу датчика угла поворота коленчатого вала, первый выход которого подключен к входу распределителя тактов, а входы записи первого и второго регистра подключены к выходу схемы И. На чертеже представлена блок-схема устройства. Устройство для измерения скорости нарастания давления в цилиндре поршневого двигателя содержит датчик давления 1 в цилиндре двигателя, подсоединенный к усилителю 2, датчик угла поворота коленчатого вала 3, аналого-цифровой преобразователь 4, цифровой дифференциатор 5, блок выбора большого числа 6, первый регистр 7, второй регистр 8, схему И 9, распределитель тактов 10, формирователь начала цикла 11 и счетчик 12. Счетный вход счетчика 12 вместе с входом распределителя тактов 10 подключены к первому выходу датчика угла поворота коленчатого вала 3, второй выход которого соединен с первым входом формирователя начала цикла 11, выход которого подключен к установочному входу счетчика 12, а второй вход вместе с первым входом аналого-цифрового преобразователя 4 соединен с выходом усилителя 2, а выход аналого-цифрового преобразователя 4 через первый вход цифрового дифференциатора 5 подключен к информационному входу первого регистра 7 и к первому входу блока выбора большого числа 6. Выход блока выбора большого числа 6 через первый вход схемы И 9 соединен со входами записи первого регистра 7 и второго регистра 8, информационный вход которого подключен к выходу счетчика 12, а установочный вход первого регистра 7 соединен с выходом формирователя начала цикла 11, выход же его подключен ко второму входу блока выбора большого числа 6. Вторые входы аналого-цифрового преобразователя 4, цифрового дифференциатора 5 и схемы И 9 подключены соответственно к первому, второму и третьему выходам распределителя тактов 10. Устройство работает следующим образом. Давление газов в цилиндре двигателя преобразуется датчиком давления 1 в электрический сигнал, который усиливается усилителем 2. Датчик угла поворота коленчатого вала, например, фотоэлектрического типа. выдает на первом выходе импульсы, равномерно распределенные по углу поворота коленчатого вала с дискретностью по углу Д tf , где п - целое число, кратное 360, а на другом выходе - один импульс за оборот. Формирователь начала цикла 11 формирует метку начала цикла. Относительно этого счетчик 12 устанавливается в О сигналом с формирователя начала цикла 1 1 и пересчитывает метки, соответствующие изменению положения коленчатого вала на Д «f . Код .счетчика 12 в каждый момент времени соответствует текущему положению коленчатого вала. Первый регистр 7 в начале каждого цикла также устанавливается в 0. Аналого-цифровой преобразователь 4 запускается каждым импульсом через каждые Д«р. Для достижения заданной точности, необходимо выбирать соответствующим образом разрядность аналогоцифрового преобразователя 4 и шаг Лс. Приращение давления в каждом шаге Д сравнивается блоком выбора больщого числа с содержимым первого регистра 7 и в случае, если это приращение больше значения первого регистра 7, то на выход блока выбора большого числа б выдается сигнал разрешения записи. Распределите.ть тактов 10 производит разделение по времени работы аналого-цифрового преобразователя 4, цифрового дифференциатора 5 и по окончанию каждого сравнения выдает сигнал на схему И 9. Сигнал проходит на управление записью в регистры 7 и 8 при наличии разрешения с блока выбора большого выбора большого числа 6. Таким образом, к концу одного цикла работы двигателя содержимое регистра 7 соответствует максимальной скорости нарастания давления, а регистра 8 - углу поворота коленчатого вала двигателя, при котором нарастание давления достигает максимальной величины. Возможность измерения макси.мальной скорости нарастания давления (жесткости) в каждом цикле работы двигателя расширяет функциональные возможности предлагаемого устройства по сравнению с известными. Формула изобретения Устройство, для измерения скорости нарастания давления в цилиндре поршневого двигателя, содержащее датчик давления, подсоединенный к усилителю, и датчик угла поворота коленчатого вала, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет измерения скорости нарастания давления в цилиндре в каждом последовательном цикле работы двигателя, в него введены два регистра, распределитель тактов, формирователь начала цикла, счетчик и последовательно соединенные по fiepBbiM входам а,иалого-цифровой

преобразователь, цифровой дифференциатор, блок выбора большого числа и схема И, причем первый и второй входы аналогоцифрового преобразователя подключены соответственно к выходам усилителя и распределителя тактов, вторые входы цифрового дифференциатора, схемы И и блока выбора большого числа подключены соответственно к выходам распределителя тактов и первого регистра, информационный и установочный входы первого регистра подключены соответственно к выходам цифрового дифференциатора и формирователя начала цикла, информационный вход второго регистра подключен к выходу счетчика, информационный вход которого подключен к выходу распределителя тактов, а установочный вход - к выходу формирователя начала цикла, входы которого подключены к выходу усилителя и второму выходу датчика угла поворота коленчатого вала, первый выход которого подключен к входу распределителя тактов, а входы записи первого и второго регистров подключены к выходу схемы И.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 584213, кл. G 01 L 23/08, 1976.

2. Авторское свидетельство СССР № 613221, кл. G 01 L 23/08, 1976 (прототип).