Устройство для регистрации режимов работы двигателя

Устройство для регистрации режимов работы двигателя

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГИСТРАЦИИ РЕЖИМОВ РАБОТЫ ДВИГАТЕЛЯ, содержащее датчики, аналого-цифровой преобразователь, коммутаторы, блок синхронизации, блок памяти, выход которого соединен с первь1м входом блока вывода информации, элементы И и регистр, отличающееся тем, что, с целью повьшения точности устройства, в него введены аналого-цифровые преобразователи и по числу датчиков цифровые анализаторы уровня сигнала, блоки элементов ИЛИ, элемент ИЛИ, сумматор и дешифратор, первый выход которого соединен с первыми входами цифровых анализаторов уровня сигнала и аналого-цифровых преобразователей, к вторым входам которых подключен первый выход блока синхронизации, выходы датчиков соединены с третьими входами соответствующих аналого-цифровых преобразователей , выходы которых подключены к третьим входам соответствующих цифровых анализаторов уровня сигнала, выходы которых через первый блок элементов ИЛИ соединены с входами коммутаторов, выходы которых подключены к первым входам второго блока элементов ИЛИ, выход которого соединен с первым входом блока памяти, выход которого через сумматор подключен к первым входам элементов. И, выходы которых соединены с первым входом регистра, выход которого подключен к второму входу блока памяти, с третьим входом которого соединен второй выход дешифратора, третий выход которого подключен к вторым входам элементов И, первый выход блока вывода информации соединен с первым входом элемента ИЛИ, выход которого подключен к четвертому входу блока памяти, четвертый и пятый выходы дешифратора соединены с вто$ рыми входами соответственно элемента ИЛИ и регистра, второй выход блока вывода информации подключен к вторым входам второго блока элементов ИЛИ, второй выход блока синхронизации соединен с входом дешифратора и с управляющими входами коммутаторов . 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что блок син хронизации содержит переключатель, делитель частоты, счетчик и генератор импульсов, выход которого соединен с первым входом переключателя, первый выход которого подключен к первому входу делителя частоты и является первым выходом блока синхронизации , общая щина питания соединена с вторым входом переключателя, второй выход которого подключен к первому входу счетчика и к второму входу делителя частоты, выход которого соединен с вторьм входом счетчика, выход которого является вторым выхо-дом блока синхронизации.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) зю С07С300

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

f10 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ф - („«" цг, (»

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 1 " """"

И ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТБУ (21) 3617301/24-24 (22) 07.07.83 (46) 07.10.84. Бюл. N - 37 (72) Б.И.Цымбал (53) 681.178(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

-Р 442498, кл. С 07 С 3/10, 1974.

2. Патент США Р 4114450, кл. С 01 D 1/14, 1978 (прототип) . (54)(57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГИСТРАЦИИ РЕЖИМОВ РАБОТЫ ДВИГАТЕЛЯ, содержащее датчики, аналого-цифровой преобразователь, коммутаторы, блок синхронизации, блок памяти, выход которого соединен с первым входом блока вывода информации, элементы И и регистр, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности устройства, в него введены аналого-цифровые преобразователи и по числу датчиков цифровые анализаторы уровня сигнала, блоки элементов ИЛИ, элемент ИЛИ, сумматор и дешифратор, первый выход которого соединен с первыми входами цифровых анализаторов уровня сигнала и аналого-цифровых преобразователей, к вторым входам которых подключен первый выход блока синхронизации, выходы датчиков соединены с третьими входами соответст.вующих аналого-цифровых преобразователей, выходы которых подключены к третьим входам соответствующих цифровых анализаторов уровня сигнала, выходы которых через первый блок элементов ИЛИ соединены с входами коммутаторов, выходы которых подключены к первым входам второго блока элементов ИЛИ, выход которого соединен с первым входом блока памяти, выход которого через сумматор подключен к первым входам элементов. И, выходы которых соединены с первым входом регистра, выход которого подключен к второму входу блока памяти, с третьим входом которого соединен второй выход дешифратора, третий выход которого подключен к вторым .входам элементов И, первый выход блока вывода информации соединен с первым входом элемента ИЛИ, выход

-которого подключен к четвертому входу блока памяти, четвертый и пятый выходы дешифратора соединены с вторыми входами соответственно элемента ИЛИ и регистра, второй выход блока вывода информации подключен к вторым входам второго блока элементов ИЛИ, второй выход блока синхронизации соединен с входом дешифратора и с управляющими входами коммутаторов.

2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что блок синхронизации содержит переключатель, делитель частоты, счетчик и генератор импульсов, выход которого соединен с первым входом переключателя, первый выход которого подключен к первому входу делителя частоты и является первым выходом блока синхронизации, общая шина питания соединена с вторым входом переключателя, второй выход которого подключен к первому входу счетчика и х второму входу делителя частоты, выход которого соединен с вторым входом счетчика, выход которого является вторым выходом блока синхронизации.

1 I 17б 70

3. Устройство по п. 1, о т л и— ч а ю. щ е е с я тем, что цифровой анализатор уровня сигнала содержит элемент И, элемент сравнения, шифратор, дешифратор и счетчик, выход которого через последовательно соединенные дешифратор и шифратор подключен к первому входу элемента сравнения, второй вход которого является третьим входом цифрового анализатора

Изобретение относится к области регистрации режимов работы машин с переменными параметрами и может быть использовано, например, для многоканальной регистрации и получе- 5 ния статистической информации о многопараметровом взаимном распределении режимов работы двигателя внутреннего сгорания во времени при испытании и эксплуатации его .на наземных транспортных машинах.

Известно устройство для учета времени работы двигателя при эксплуатации и испытаниях его в наземных транспортных машинах, содержащее 15 датчики измеряемых параметров, представляющие собой частотные датчики скоростного и нагрузочного режимов, подключенные через преобразователи в виде счетчиков импульсов и дешифра- 20 торы к блоку памяти, представляющему блок счетчиков времени (1).

Однако это устройство не обеспечивает многоканальную регистрацию и получение статистической информации 25 о многопараметровом взаимном распределении режимов работы двигателя во времени.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство для регистрации режимов рабо-. ты двигателя, содержащее датчики аналого-цифровой преобразователь, коммутаторы, блок синхронизации, блок. памяти, выход которого соединен с

35 йервым входом блока вывода информации, элементы И, регистр, комнараторы, блок контроля и усилители f2) .

Известное устройство не обеспечи40 вает получение статистической инфоруровня сигнала, первым входом которого являются первые входы счетчика и элемента И, выход которого соединен с вторым входом счетчика, выход элемента сравнения подключен к второму входу элемента И, третий вход которого является вторым входом цифрового анализатора уровня сигнала, выход дешифратора является выходом цифрового анализатора уровня сигнала. мации о взаимном распределении режимов работы двигателя во времени при испытаниях и эксплуатации его на наземных транспортных машинах ввиду занесения информации в отдельные ячейки памяти для каждого уровня каждого измеряемого параметра. В связи с этим, позволяя решать частные и независимые задачи по исследованию режимов, это устройство не может быть использовано для решения основной задачи — определения распределения режимов в зависимости друг от друга, а следовательно, и определения действительной загрузки двигателя при эксплуатации его в транспортной машине в условиях неустановившихся режимов движения.

Целью изобретения является повышение точности устройства путем обеспечения многоканальной регистрации и получения статистической информации о многопараметровом взаимном распределении режимов работы двигателя во времени.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для регистрации режимов работы двигателя, содержащее датчики, аналого-цифровой пре- ° образователь, коммутаторы, блок синхронизации, блок памяти, выход которого соединен с первым входом блока вывода информации, элементы И и регистр, введены аналого-цифровые преобразователи-и по числу датчиков цифровые анализаторы уровня сигнала, блоки элементов ИЛИ, элемент ИЛИ, сумматор и дешифратор, первый выход которого соединен с первыми входами

1117670

Кроме того, цифровой анализатор уровня сигнала содержит элемент И, элемент сравнения, шифратор, дешифратор и счетчик, выход которого через последовательно соединенные дешифратор и шифратор подключен

55 цифровых анализаторов уровня сигнала и аналого-цифровых преобразователей, к вторым входам которых подключен первый выход блока синхронизации, выходы датчиков соединены с третьими входами соответствующих аналого-цифровых преобразователей, выходы которых подключены к третьим входам соответствующих цифровых анализаторов уровня сигнала, выходы которых через 1О первый блок элементов ИЛИ соединены с входами коммутаторов, выходы которых подключены к первым входам второго блока элементов ИЛИ, выход которого соединен с первым входом блока памяти, выход которого через сумматор подключен к первым входам элементов И, выходы которых соединены с пер. вым входом регистра, выход которого подключен к второму входу блока памя- 2п ти, с третьим входом которого соединен второй выход дешифратора, третий выход которого поцключен к вторым входам элементов И, первый выход блока вывода информации соединен с 25 первым входом элемента ИЛИ, выход которого подключен к четвертому входу блока памяти, четвертый и пятый выходы дешифратора соединены с вторыми входами соответственно элемента ИЛИ и регистра, второй выход блока вывода информации подключен к вторым входам второго блока элементов ИЛИ, второй выход блока синхронизации соединен с входом дешифратора и с управляющими входами коммутаторов.

При этом блок синхронизации содержит переключатель, делитель частоты, счетчик и генератор импульсов, выход которого соединен с первым входом переключателя, первый выход которого подключен к первому входу делителя частоты и является первым выходом блока синхронизации, общая шина питания соединена с вторым входом переключателя, второй выход которого подключен к первому входу счетчика и к второму входу делителя частоты, выход которого объединен с вторым входом счетчика, выход которого является вторым выходом блока синхро низации. к первому входу элемента сравнения, второй вход которого является третьим входом цифрового анализатора уровня сигнала, первым входом которого являются первые входы счетчика и элемента И, выход которого соединен с вторым входом счетчика, выход элемента .сравнения подключен к второму входу элемента И, третий вход которого является вторым входом цифрового анализатора уровня сигнала, выход дешифратора является выходом цифрового анализатора уровня сигнала.

На фиг. 1 представлена структурная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 — блок-схема выполнения цифрового анализатора уровня сигнала.

Устройство содержит датчик 1, аналого-цифровые преобразователи 2, цифровые анализаторы 3 уровня сигнала, первый блок 4 элементов ИЛИ, коммутаторы 5, второй блок 6 элементов ИЛИ, блок 7 памяти, сумматор 8, элементы И 9, регистр 10, блок 11 вывода информации, элемент ИЛИ 12, генератор 13 импульсов, переключатель 14, делитель 15 частоты, счетчик 16, дешифратор t7, шины 18 и 19, блок 20 синхронизации.

Цифровой анализатор 3 уровня сигнала содержит элемент 21 сравнения, элемент И 22, шифратор 23, дешифратор 24 и счетчик 25.

Входные сигналы, представляющие собой, например, сигналы частотных датчиков скоростного и нагрузочного режимов и сигнал потенциометрического датчика тормозного режима образуют одну из групп измеряемых параметров. Другие группы могут быть образованы сигналами датчиков номера передачи, термо-, вибро-, тензодатчиков, датчиков ускорений, датчиков органов подачи топлива и др.

Устройство работает следующим образом.

Сигналы датчиков 1 измеряемых параметров поступают на входы аналого-цифровых преобразователей 2, преобразующих аналоговый сигнал в код. и работающих в интервале времени, задаваемом блоком 20 синхронизации через дешифратор 17, по командам которого циклично, в определенной последовательности с заданным интервалом опроса и записи, например

1117670

55 в данном случае опроса- записи- Ic осуществляется измерение параметров.

С выходов преобразователей 2 сигналы в цифровом виде поступают на анализаторы 3 уровней. С помощью счетчика 25, дешифратора 24 и шифратора 23 устанавливаются границы уровней в цифровом коде, который на элементе 21 сравнения сравнивается с кодом, поступающим с выхода преобразователя 2. До начала сравнения кодов элемент И 22 заперт сигналом дешифратора 17. По окончании измерения параметра на выходе преобразователя 2 устанавливается код, соответствующий измеренному параметру, и поступает на элемент 21 сравнения, с другой стороны на него. поступает код, соответствующий границе первого уровня.

В начале процесса определения границы уровня измеренного параметра элемент И 22 может оказаться или запертым или открытым. Если значение измеренного параметра, выраженное в коде, меньше кода, соответствующего первой границе, элемент И 22 остается запертым, импульсы генератора 13 на счетчик 25 не поступают, и дешифратор 24 остается в первом состоянии, соответствующем первому уровню. Если значение измеренного параметра, выраженное в коде, больше кода, соответствующего первой границе, элемент И 22 отпирается, и импульсы генератора 13 начинают поступать на счетчик 25, который меняет свои состояния до тех пор, пока не установится код границы уровня, соот ветствующего значению измеренного параметра. В результате этого элемент И 22 запирается и поступление импульсов генератора 13 на счетчик 25 прекращается. На вход блока. 4 поступает единичный код, соответствующий состояниям дешнфратора 24, т.е. уровням измеряемого параметра, которйй и преобразуется в блоке 4 в двоичный код, являющийся составной частью адресного кода используемой ячейки памяти.

Полная комбинация адресного кода формируется всеми элементами ИЛИ блока 4, составляющими данную группу, и по команде дешифратора 17 через коммутаторы 5 каналов и блоков 6 поступает на адресные входы блока 7 памяти. Одновременно с сигна5

35 лами счетчика 16, переключающими коммутаторы 5, с дешифратора 17 на управляющие входы блока 7 поступают сигналы "Запись — считывание" непосредственно и сигналы "Выбор микросхемы" через элемент ИЛИ 12, а сигналы "Занесение" и "Сброс" поступают на элементы И 9 и регистр 10 соответственно.

По командам.дешифратора 17 "Считывание" и "Выбор микросхемы" содержимое ячейки памяти, адрес которой установлен в данный момент на адресных входах блока 7, поступает на информационные входы сумматора 8, с выхода которого снимается содержимое ячейки, увеличенное на единицу, так как на входе последовательного переноса установлен признак прибавления единицы младшего разряда. По команде "Занесение" отпираются элементы И 9 и содержимое сумматора 8 заносится в регистр 10. По командам

"Запись" и "Выбор микросхемы" содержимое регистра 10 заносится обратно в блок 7 памяти в ту же ячейку. После выполнения названных операций сигналом "Сброс" регистр 10 приводится в исходное состояние, а на выходе дешифратора 17 формируется очередной сигнал, по команде которого с помощью коммутатора 5 к адресным входам блока 7 подключается следующая группа элементов ИЛИ блока 4.

Процесс занесения результата измерения в очередную ячейку памяти повторяется.

Считывание информации, накопленной в ячейках памяти, осуществляется переводом переключателя 14 в положение "Считывание" из положения "Запись" и с поступлением команды на считывание извне, При поступлении сигналов извне, например от перфоратора, в блоке 11 формируется код адреса ячеек памяти, поступающий через блок 6 на адресные входы блока 7, и одновременно с этим формируется сигнал "Выбор микросхемы", поступающий на его управляющий вход через элемент ИЛИ 12. По этим сигналам информация, накопленная в ячейках памяти, с помощью блока 11 выводится на внешний носитель, например перфоленту.

Темп считывания задается внешним регистратором, например ленточным перфоратором. Блок 7 памяти содержит

512 ячеек памяти емкостью 16 бит каж1 I 17670 иа дая. Одну из групп регистрируемых параметров составляют, например, параметры скоростного, нагрузочного и тормозного режимов. Для заданного диапазона измеряемых частот вращения вала скоростного режима в пределах

0-108 Гц установлено десять уровней с неравномерным шагом разбиения.

Для зада, нного диапазона измеряемых частот вращения вала нагрузочного . !О режима в пределах 50-91,7 гц уста— новлено восемь уровней с неравномерным шагом разбиения. Для заданного диапазона измеряемого напряжения постоянного тока датчика тормозного 15 режима в пределах 0-24 В установлено четыре уровня с шагом, равным 6 В.

Для этой группы параметров отведено

320 ячеек памяти . Остальные ячейки распределены между другими 2б группами или отдельными параметр ами

Предлагаемое устройство для регистрации режимов работы двигателя транспортного средства во времени в отличие от известного режимомера позволяет осуществить многоканальную регистрацию и получить статистическую информацию о многопараметровом взаимном распределении режимов работы двигателя во времени с последующим выводом информации, например с помощью ленточного перфоратора на вычислительную машину, что обеспечивает более полное и быстрое уточнение режимов загрузки двигателя в эксплуатации, позволяет обосновать выбор наиболее напряженных режимов для проведения прочностных расчетов и уточнить программу длительных стендовых испытаний двигателя, что позволит в конечном итоге повысить надежность, экономичность и долговечность транспортного двигателя.

К1

Составитель Г.Усачев

Редактор А.Шишкина Техред А.Ач . Корректор О.Тигор

Заказ 7224/35 Тираж 507 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г.Ужгород, ул .Проектная, 4