Бортовое устройство для контроля уровня и загрязнения моторного масла

 

Полезная модель относится к области измерительной техники и может быть использовано для контроля уровня и загрязнения моторного масла. Задачей изобретения является создания устройства для контроля уровня и загрязнения моторного масла в реальном режиме времени непосредственно в картере двигателя во время эксплуатации двигателя. В соответствии с поставленной задачей в заявляемое устройство, содержащее емкостной датчик 1, RC-генератор рабочей частоты 2, RC-генератор опорной частоты 3, блок вычитания частоты 4, блок формирования импульсов 5, блок преобразования частоты - напряжение 6, аналоговый сумматор 7, блок опорных напряжений 8, четырех канальный компаратор 9, блок индикации 10 и стабилизатор напряжения на 5 Вольт, введены частотный компаратор 11 второй генератор опорной частоты 12, светодиодный индикатор уровня 13, датчик температуры масла 14, встроенный непосредственно в емкостной датчик, преобразователь ЭДС датчика температуры 15.

Предлагаемое устройство относится к области измерительной техники и может быть использовано для контроля уровня и загрязнения моторного масла непосредственно в картере двигателя.

Известно устройство для контроля загрязнения моторного масла [Бортовое устройство для контроля загрязнения моторного масла. Патент РФ на полезную модель №40469. Бюл. №25.2004.], содержащее емкостной датчик с коаксиально расположенными цилиндрами, RC-генератор рабочей частоты, генератор опорной частоты, блок вычитания частот, блок формирования импульса, блок преобразования частоты в напряжение, аналоговый сумматор, блок опорных напряжений, четырехканальный компаратор, блок индикации, стабилизатор напряжения на пять вольт.

Недостатком данного устройства является отсутствие возможности контроля уровня масла в картере. Предлагаемое устройство лишено этого недостатка.

В основу полезной модели положена техническая задача создать, надежное и с расширенными функциями устройство.

Поставленная задача достигается тем, что в устройство, содержащее емкостной датчик с коаксиально расположенными цилиндрами, RC-генератор рабочей частоты, емкостной датчик установленный в штатное технологическое отверстие корпуса двигателя и закрепленный на

кронштейне штатного поплавкового датчика уровня масла, генератор опорной частоты, блок вычитания частот, блок формирования импульса, блок преобразования частоты в напряжение, аналоговый сумматор, блок опорных напряжений, четырехканальный компаратор, блок индикации, стабилизатор напряжения на пять вольт, дополнительно введены второй генератор опорной частоты, компаратор частоты, первый вход которого подключен к выходу блока формирования импульсов, а на второй вход подключен сигнал опорной частоты, датчик температуры масла, встроенный непосредственно в емкостной датчик, преобразователь ЭДС датчика температуры и светодиодный индикатор уровня масла, датчик температуры подключен к входу преобразователя, а выход преобразователя подключен на второй вход аналогового сумматора, светодиодный индикатор уровня масла подключен к выходу частотного компаратора.

На фиг.1 представлена функциональная схема устройства.

Устройство содержит емкостной датчик 1 с коаксиально расположенными цилиндрами, RC-генератор рабочей частоты 2, RC-генератор опорной частоты 3, блок вычитания частоты 4, блок формирования импульса 5, блок преобразования частоты в напряжение 6, выход емкостного датчика 1 соединен с входом RC-генератора рабочей частоты 2, выходы RC-генератора рабочей частоты 2 и RC-генератора опорной частоты 3 соединены соответственно с первым и вторым входом блока вычитания частоты 4, выход которого соединен с входом блока формирования импульса 5, выход которого соединен с блоком преобразования частоты в напряжение

6, аналоговый сумматор 7, блок опорных напряжений 8, четырехканальный компаратор 9, блок индикации 10, выход блока преобразования частоты в напряжение 6 соединен с первым входом аналогового сумматора 7, выход аналогового сумматора 7 соединен с инверсными входами четырехканального компаратора 9, на прямые входы компаратора подключены выходы с блока опорных напряжений 8, выходы четырехканального компаратора 9 соединены с соответствующими входами блока индикации 10, частотный компаратор 11, второй генератор опорной частоты 12, светодиодный индикатор уровня масла 13, первый вход частотного компаратора 11 подключен к выходу формирователя импульса 5, второй вход частотного компаратора 11 подключен к выходу второго генератора опорной частоты 12, а выход частотного компаратора 11 подключен к входу светодиодного индикатора уровня масла 13, датчик температуры масла 14, встроенный непосредственно в емкостной датчик, преобразователь ЭДС датчика температуры 15, датчик температуры подключен к входу преобразователя, а выход преобразователя подключен на второй вход аналогового сумматора, стабилизатор напряжения на 5 вольт, вход которого подключен к бортовому аккумулятору, а выход соединен с питающими цепями устройства.

Работа предлагаемого устройства осуществляется следующим образом.

В принципе работы лежит зависимость диэлектрической проницаемости моторного масла от загрязнения его в процессе эксплуатации двигателя. Так как диэлектрическая проницаемость изменяется при

изменении температуры, то для корректировки применяется сигнал с датчика температуры.

При наличии чистого моторного масла частота RC-генератора рабочей частоты 2 настраивается равной частоте RC-генератора опорной частоты 3, в результате на выходе блока вычитания частот 4 (fоп,-fраб.=0) сигнал равен нулю, при увеличении загрязнения моторного масла изменяется диэлектрическая проницаемость масла, что приводит к изменению емкости датчика 1, что в свою очередь изменяет частоту генератора рабочей частоты 2 и на выходе блока вычитания частоты 4 появляются импульсы с частотой равной разности опорной и рабочей частот (fоп.-fраб.=fразн.). Так как длительность импульса разностной частоты зависит от частоты, то для дальнейшего преобразования частоты используется блок формирования импульса 5, который вырабатывает импульсы постоянной длительности, сигналы с частотой импульсов постоянной длительности поступают на блок преобразования частоты в напряжение 6, а при наличии бортового компьютера импульсы поступают в бортовой компьютер, который по программе, хранящейся в ПЗУ, сам определяет частоту, которая пропорциональна проценту загрязнения и вносит коррекцию в зависимости от температуры двигателя. Напряжение с выхода блока преобразования частоты в напряжение 6 поступает на аналоговый сумматор 7, где складывается алгебраически с напряжением с выхода температурного датчика 12, таким образом, происходит коррекция по температуре, скорректированное напряжение поступает на входы

четырехканального компаратора 9, на вторые входы компаратора 9 поступают опорные напряжения, настроенные таким образом, что на первый канал поступает напряжение соответствующее 25% загрязнения, на второй - 50% загрязнения, на третий канал - 75% загрязнения и на четвертый - 100% загрязнения. При достижении напряжения с выхода аналогового сумматора 7 уровня соответствующего 25% загрязнения, срабатывает компаратор первого канала и загорается светодиод в блоке индикации 10, при достижении 50% срабатывает компаратор второго канала и загорается второй светодиод, при достижении 100% загрязнения горят все четыре светодиода. Емкостной датчик закрепляется на кронштейне штатного поплавкового датчика уровня масла, а поплавок убирается. Конструкции датчиков позволяют использовать штатные технологические отверстия в двигателе без внесения дополнительных изменений в конструкции корпуса двигателя. Индикация уровня масла работает следующим образом. Когда уровень масла достаточный, на первый вход частотного компаратора поступает частота опорного генератора больше частоты с блока формирования импульса рабочей частоты, и на выходе компаратора будет высокий уровень, то есть индикатор гореть не будет. При снижении уровня масла ниже нормы, частота рабочего генератора резко увеличивается и на выходе частотного компаратора будет низкий уровень напряжения, то есть индикатор уровня масла будет гореть и сигнализировать о низком уровне масла.

Опорные напряжения на компараторе настраиваются по образцам моторного масла с соответствующим процентным соотношением загрязнения.

Устройство для контроля уровня и загрязнения моторного масла, содержащее емкостной датчик, с коаксиально расположенными цилиндрами, RC-генератор рабочей частоты, емкостной датчик установлен в штатное технологическое отверстие корпуса двигателя, RC-генератор опорной частоты, блок вычитания частоты, блок формирования импульса, блок преобразования частоты в напряжение, выход емкостного датчика соединен с входом RC-генератора рабочей частоты, выходы RC-генератора рабочей частоты и RC-генератора опорной частоты соединены соответственно с первым и вторым входом блока вычитания частоты, выход которого соединен с входом блока формирования импульса, выход которого соединен с блоком преобразования частоты в напряжение, аналоговый сумматор, блок опорных напряжений, четырехканальный компаратор, блок индикации, выход блока преобразования частоты в напряжение соединен с первым входом аналогового сумматора, выход аналогового сумматора соединен с инверсными входами четырехканального компаратора, на прямые входы компаратора подключены выходы с блока опорных напряжений, выходы четырехканального компаратора соединены с соответствующими входами блока индикации, отличающееся тем, что в него введены второй генератор опорной частоты, компаратор частоты, первый вход которого подключен к выходу блока формирования импульсов, а на второй вход подключен сигнал опорной частоты, датчик температуры масла, встроенный непосредственно в емкостной датчик, преобразователь ЭДС датчика температуры и светодиодный индикатор уровня масла, датчик температуры подключен к входу преобразователя, а выход преобразователя подключен на второй вход аналогового сумматора, светодиодный индикатор уровня масла подключен к выходу частотного компаратора, стабилизатор напряжения на 5 вольт, вход которого подключен к бортовой сети, а выход соединен с питающими цепями устройства.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано в устройствах питания электронной аппаратуры

Датчик уровня масла относится к области контрольно-измерительного приборостроения. Заявляемый датчик содержит вертикально ориентированный полый цилиндрический корпус с верхней и нижней торцевыми сторонами, соосно расположенный ему чувствительный элемент, блок преобразования уровня масла в значение электрической емкости, блок сопряжения с каналом связи.
Наверх