Устройство для измерения среднего индикаторного давления

(ii) 539248

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

K АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Сова Советоких

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 23.12.74 (21) 2087514, 06 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Опубликовано 15.12.76. Бюллетень № 46

Дата опубликования описания 17.12.76 (51) М. Кл.з G 01М 15, 00

G 011 23/08

1осударственный комитет

Совета Министров СССР ло делам изобретений и открытий (53) УДК 621.432.018.8 (088.8) (72) Авторы изобретения

Л. М. Крутий и М. П. Лысенко (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СРЕДНЕГО

ИНДИКАТОРНОГО ДАВЛЕНИЯ

Устройство может быть использовано как при научно-исследовательских работах и доводке новых образцов, так и при диагностике двигателей внутреннего сгорания, компрессоров и других поршневых машин, содержащих кривошипно-шатунный механизм.

Известны устройства для измерения среднего индикаторного давления в цилиндрах nopi Jíåâûõ машин, содержащие датчики давления и положения поршня, электронно-вычислительный блок и индикатор (1). Область применения таких устройств ограничена, так как они пригодны лишь для кривошипно-шатунного механизма заданного конструктивного исполнения.

Известны устройства для измерения среднего индикаторного давления, содержащие функциональный прсобразователь и датчик давления, связанный через усилитель с индикатором (2). Такие устройства не применимы для двигателей с различными конструктивными соотношениями кривошипно-шатунного механизма, а применимы лишь для поршневых машин с центральным кривошипно-шатунным механизмом, который характеризуется лишь величиной — отношением радиуса кривошипа к длине шатуна, характеризующейся так называемой поправкой Брикса. Применение контактного преобразователя в датчике положения поршня снижает надежность, долговечность il увеличивает погрешность измерения из-за воздействия HQ быстроскользящий контакт вибраций, атмосферных условий и других факторов.

Известны устройстьа, содержащие функциональный преобразователь, выполненный в впдс датчика положения поршня, собранного по мостовой схеме из активных резисторов и установленных на изоляционной подложке фоточувствительных элементов, источника параллельных лучей света и установленного между последними оптического модулятора в виде жестко связанного с валом двигателя диска с радиальной щелью, и датчик давления, соединенный через усилитель с индикатороминтегратором, подключенным к диагоналям мостовой схемы функционального преобразователя (3). Такие устройства характеризуются пониженной точностью измерения при ра20 боте с поршневыми машинами, имеюн|ими различные конструктивные соотношения кривошш|ио-шатунного механизма, а именно отношения радиуса кривошипа к длине шатуна, особенно с ъ:ашинами, имеющими дезаксаж25 иые механизмы. прицепные шатуны, с машинами с расходящимися поршнями, с крейцкоифиыми механизмами и т. д.

Цель изобретешгя — повышение точности измерения путем учета исходных конструктив30 иых соотношений кривошипно-шатунного мс539248

55 ханизма — достигается тем, что изоляционная подложка снабжена механизмами линейного и углового смещения, меекду источником параллельных лучей света и оптическим модуляTopoI>l размещен дополеш 1 ельеl.ый диск с кольцевыми щелями переменного радиус"., фоточувствительные элементы Вьшолпсны 13 виде радиальных полос, ширина фотоакти Иного слоя v которых изменяется на постоянном раДИУсе по законУ v = sin а + А,р вЕП 2а, а по длине радиуса по закону = sin а +

+ А,р sin 2(а+ P), где а — угловое положение вала, А,р — среднее значение приведенной поправки Брикса, 11 — дополнительный угол, На чертеже изображена принципиальная кипематическая схема устройства для измерения среднего индикаторного давления с ки11ематической схечОЙ есривошиnllо-шaryпноl О мехашЕзма дезаксажиой ч -образной поршневой машины.

Устройство состоит из датчика 1 даЕзления, усилителя 2, рсзисторпой полумостовой схемы

3, магнитоэлектрического шЕдикатора-иll relратора 4, датчика 5 положения поршня, преобразователя Ь, оптического модуля, ора 7, жестко связашЕого осью 8 с валом испытуемой машины 9, дополнительпогo диска с кольцевой щелью 10 постоянной ширины и переменного радиуса, радиальное положение которой задается задатчиком дополшЕгельиого ylла (P), выполненного в виде двойной иодшЕжпой диафрагмы, источника 11 параллельных лучей света, червячных передач 12 и 13, с помощью которых задается приведенная поправка Брикса (А) и начальный угол (P ).

Перед производством измерений в датчик 5 положения поршня вводятся исходные данные конструктивной особенности Icпытуемой машины: приведенная поправка Брикса (А), начальный ф ) п дополнительный (() углы в соответствии с типом кривошипно-шатунного механизма.

Злектрический сигнал датчика давления 1 усиливается усилителем 2, поступает на полумостовую резисторпую схему 3 п фоторезисторный преобразователь б. В диагональ образованной ими мостовой схемы включен индикатор-интегратор 4, измеряющий среднее значение проходящего через него тока. Вра:цение коленчатого вала машины 9 передаетя модулятору 7, который при помощи оптической щели направляет луч света на поле преобразователя 6, в результате происходит преобразОвапие элект1епческого сигнала по закону

4 (/) = sin(5+ 3 ) +Ав1п2 (3+ j + )), где 10 — угловая скорость вала, I — время. 1 аким образом происходит преобразование сигнала из координа" давление — время в коОрдинаты ди1лешЕе — -об.ьсм, интегральное зпачеЕше которого пропорционально среднему индикаторному давленшо. Следовательно, шкала указателя градуируется пепосредстветЕо в едиЕшцах давления.

Формула I:çîáðåòåíèÿ

Устройство для измерения среднего индикаторного давления, например, двигателя внутреннего сгорания, содержащее функциональный преобразователь, выполненный в виде дат шка иоложешЕя поршня, собранного по мостовой схеме из активных резисторов и установленных па изоляционной подложке фоточувствЕггелшЕых элементов, источника параллельных лучей eneòa и установленного между иоследшЕми оптического модулятора в виде жестко связанного с валом двигателя диска с радиальной щелью, и датчик давления, сосдинеЕшый через усилитель с ипдикаторомиптсгратором, подключенным к диагоналям мостовой схемы функционального преобразоьателя, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения путем учета исходных конструктЕвных соотношений кривошипно-шатунного мехишзма, изоляционная подложка сЕ(20жеп2 механизъ!2ми . 1ИнеЙПОГО и углового смещения, между источником параллельных лучей сьета и оптическим модулятором размещен дополнительный диск с кольцевыми щелями переменного радиуса, а фоточувствптелшЕыс элементы выполнены в виде радиальных полос, ширина фотоактивного слоя v которых изменяется па постоянном р2диусе по закону р =- sin а + А,р sin 2а, а по длине радиуса по закону v = sin а+ А„р.

sin 2(rj. + Я, где а — угловое положение вала, l,р — среднее значение приведенной поправки Брикса, (3 — дополнительный угол.

Источники информ ации, принятые во вние итие при экспертизе

1. Патент CLUA М 3815410, Кл. 73 — 115, 1973 г.

2. Авт. св. Х> 340923, М. Кл. G 01L 23/00, 1972 г.

3. Описание анализатора Engine Analysis

Жаxе forms, проспект ф. Ермы Тех1гоп1х, Inc., 1973, стр. 4 — 12 (прототип) .

639248

Составитель Н. Патрахальцев

Редактор Т. Юрчикова Техред Е. Петрова Корректор Л. Котова

Заказ 2766!6 Изд. № 1852 Тираж 1029 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2