Устройство для измерения мощности двигателя

Устройство для измерения мощности двигателя

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU 1204981

А др 4 G Ol ? 3/24

М(.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ Ц

К ABTOPCHGMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3717463/24-10 (22) 30.03.84 (46) 15.01.86. Бюл. № 2 (71) Куйбышевский ордена Трудового Красного Знамени авиационный институт им. акад. С.П.Королева (72) В.П.Лукачев Н.Е.Конюхов, Н.А.Кшнякин, В.В.Лапшин и В.P.Ñòóêàíoâ (53) 531.781(088.8) (56) Патент США № 3581561, кл. 73-117.2, 1969.

Авторское свидетельство СССР

¹ 922547, кл . G О1 L 3/24, 1982. (54)(57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕ

НИЯ МОЩНОСТИ ДВИГАТЕЛЯ, содержащее датчик оборотов, первый электронный ключ, соединенный со счетчиком импульсов, и формирователь коротких импульсов, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повьппения точности, в него введены кварцевый генератор, формирователь образцового временного интервала, сравнивающее устройство, блок управления, компаратор,первый и второй накопительные конденсаторы, второй, третий и четвертый ключи, резистор и генератор стабильного тока,.который первым и вторым выходами подключен к первым входам третьего и четвертого ключей, вторые входы которых соединены с блоком управления, при етом выход третьего ключа соединен с первым входом компаратора и с первым входом первого накопительного конденсатора, второй вход которого соединен с блоком управления, а выход четвертого ключа связан с вторым накопительным конденсатором, вторым входом компаратора и первым входом второго ключа, к второму входу которого подключен блок управления, выходы которого соединены с первым входом первого ключа, управляющим входом счетчика импульсов, а вход — с выходом формирователя коротких импульсов, выход которого подключен к формирователю образцового временного интервала и первому входу сравнивающего устройства, к второму входу которого подключен формирователь образцового временного интервала, при этом к первому входу первого ключа подсоединен компаратор, а к второму — кварцевый генератор.

2. Устройство по п. I, - о т л ич а ю щ е е с я тем, что блок управления содержнт счетчик оборотов вала двигателя, дешифратор, первый, второй и третий триггеры и мультивибратор, первый выход которого соединен с первым входом третьего триггера и управляющим входом счетчика импульсов, а второй— с входом второго накопительного конденсатора, а вход мультивибратора, второй вход третэего триггера и вход первого ключа соединен с первым выходом второго триггера, первый вход которого соединен с дешифратором, а второй — с первым входом счетчика оборотов вала двигателя, первым входом первого триггера и выходом формирователя коротких импульсов, при этом второй выход дешифратора соединен с вторым в хо ц(>11 1!Ррвого тригге1>а р ВьЗход ко торого соединен с третьим ключом, а второй выход второго триггера соединен с четвертым ключом, при

130498! этом второй вход счетчика оборотов вала двигателя соединен со сравнивающим устройством, а выход — с дешифратором.!!эобретение относится к иэмегп>-. инной технике и может быть ис1:.>.ь 1овяно для измерения мощности, :.",:;- 1геле1й внутреннего сгорания в широком диапазоне изменения оборо 1 O I . !

1ель изобретения — повьппение точ.

:1остп измерения.

Ия фиг. 1 показана .функциональная схема предлагаемого устройства, на фиг, 2 — функциональная схема бчокя управления, на фиг. 3 — времени>ые диаграммы изменения напря:.-;.- 1пй сигналов на выходе элементов устр >йства.

Устройство содержит датчик 1 им1> У.! i;4: ов (Оборотов) приводимый OT вяля двигателя. Датчик 1 соединен с формирователем 2 коротких им=

>1ул1 сов, который в свою очередь связан с формирователем 3 образцового временного интервала (равного данному времени одного оборота двигател>1), со сравнивающим устройством 4, выход которого соединен с входом блока управления 5. Последний соединен с ключами 6 и 7, подключающими генератор 8 стабильного тока соответственно с накопительными конденсаторами 9 и 10. Накопительный конденсатор 10 соединен с помощью последовательно включенного ключа 11 с разрядньм резистором 12, управляющий вход ключа 11 соединен с блоком

5 управления. Ключ 13, вход которого соединен с кварцевым генератором

14, а выход — со счетчиком 15, подсоединен к выходу компаратора 16.

Последний соединен с накопительными конденсаторами 9 и 10. Другой управляющий вход ключа 13 соединен с блоком 5 управления, Блок управления (фиг. 2) содержит счетчик 17 импульсов (оборотов, -один иэ входов которого соединен с формирователем 2 коротких импульсов, а второй - со сравнивающим устройством 4. Дешифратор 18 соединен с выходными шинами счетчика 17, а его выходы соединены с триггерами 19 и 20. Входы триггеров .

5 19 и 20 (Т! и Т ) соединены. с входом счетчика 17, я входы триггера 21 (Т,) и мультивибраторя 22 подключены к выходной шине триггера 20.

Одна из выходных шин мультивибра-!

0 тора ?2 соединена с вторым входом триггера 21. Выход первого триггера !

9 (Т! ) соегинен с ключом 6 (К ), 1 а выходы триггера 20 (Т ) соединены с ключами 7 (К ) и 11 (K ).I(выходZ ной шине триггера 21 (Т ) под слючается ключ 13 (К ), a выходы мультивибряторя 22 соединены со счетчиком

15 импульсов и накопительным конденсатором 1О (С ).

20 Устройство работает следующим образом.

3 режиме измерения мощности трения двигателя из сигнала,цатчика 1 оборотов формирователем 2 коротких импульсов образуются управляющие импульсы (временное положение котсрых обеспечивает высокую точность измерения положения вала двигателя фиг. 3а и б), поступающие на вход

3!) формирователя 3 образцового временного интервала (соответствую1цего заданному числу оборотов двигателя), на сравнивающее устройство 4 и блок 5 управления. При совпадении длительностей образцового временного интервала и периоца вращения вала двигателя в сравнивающем устройстве 4 формируется импульс напряжения, включающий блок 5 управления, а двигатель переводится в режим

"Выбег".

По завершении заданного числа оборотов двигателя (устанавливается оператором перед проведением измерений путем выбора К; в блоке управления) блок 5 управления из последовательности импульсов формирователя 2

204981 где N

N C T р г) выделяет два импульса К; и К;„, переводящие триггеры (фиг. 2) Т и Т в состояние, при котором на управляющие входы ключей 6 и 7 посту пают импульсы, длительность KQTopbIx равна времени (i+1) и i-го оборотов вала двигателя (фиг. Зв и г соответственно) . За время t -С =Т, (фиг.Зе) с помощью генератора 8 стабильного тока и открытого ключа 6 временной интервал Т, преобразуется в заряд

I накопительного конденсатора 9, причем U =I T /С а за время t

С1 о 1 г

=Т накопительный конденсатор 10

2 заряжается от того же генератора

8 тока с помощью ключа 7 (т.е. за время К;;, оборота вала двигателя) и в этом случае U, =Х Т, /С (фиг.Зж).

По окончании заряда С в момент времени tz (фиг.Зд) параллельно

С ключом ll присоединяется резистор 12 и накопительный конденсатор

Cz разряжается (фиг. Зз).Одновременно с подключением резистора открывается ключ 13 импульсом напряжения с выхода триггера Т (фиг,2 и фиг. Зи), и в счетчик 15 начинают поступать импульсы от кварцевого генератора 14 (ф г. Зи, 2м).

Напряжение U Ь ) =Б,,е (P= l /RC, ) уменьшается, а временной интервал (Ь, — 1 z), разделяющий начало разряда Ст и момент времени С, (Фиг.2,$ когда достигается равенство U (t)=

=Бс, (фиксируется компаратором 16, выключающим К ), линейно связан с мощностью трения двигателя число импульсов, зафиксированных в счетчике 15; — частота кварцевого генерале тора 14;

С вЂ” коэффициент, линейно связанный с мощность (трения) двигателя и характеризующий скорость уменьшения оборотов вала двигателя.

Время индикации результатов иэ— мерения и автоматическая подготовка к очередному (при необходимости) циклу измерения обеспечиваются триггером 21 и ждушим мультивибратором

22 (фиг. 2), осуществляющими разряд накопительного конденсатора C (фиг. Зз) и перевод элементов прибора в исходное состояние.

В режиме разгона двигателя устройство работает аналогичным образом. В этом случае U больше U так как Т< больше Тр, что учитывается путем переключения выходных шин дешифратора 18 (не показано) .

2 .Путем изменения образцового временного интервала можно получить зависимость от оборотов мощности двигателя по любому числу циклов "Разгон — Выбег" в исследуемом диапаО îHe оборо о .Применение предлагаемого устройства позволяет повысить точность и упростить процедуру обработки результаров измерения по сравнению с известным за счет линейной

35 зависимости результата измерения и коэффициента С, характеризующего мощность двигателя, а также исключения погрешности, связанной с зависимостью от скорости изме40 нения оборотов двигателя динамическЬй разрешающей способности резонансных колебательных контуров.

izu oi ъ

4p%8@0, Разгон" фу;

З ю

) ф .у,. ... 4 !

И! И

1 /

1204981 а

И

М0

Составитель А.Пашков

Редактор С.Лисина Текред Т.Тулик Корректор Г. Решетник

Заказ 8518/43 Тираж 896 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