Устройство для измерения неравномерности частоты вращения вала

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения неравномерности частоты вращения вала двигателей внутреннего сгорания в процессе их доводки, испытания и определения технического состояния. Цель изобретения - упрощение конструкции устройства . После достижения валом двигателя заданной частоты вращения и прихода синхроимпульса начинается измерение длительности первого углового интервала. По его окончании измерительный счетчик 18 останавливается на время, в течение которого формируются управляющие сигналы запоминающего устройства 20 и происходи 1 переписывание содержимого счетчика 18 в первую ячейку запоминающего устройства 20, Затем происходит установка счетчика 18 в исходное состояние , соответствучщрс значению времени,, ушедшего на его остановку. Потом измеряется длительности второго углового интервала и тсд. После заполнения всех ячеек памяти устройство автоматически переходит в режим считывания. 2 ил. С SS #

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (51) 5 G 01 Р 3/48

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

flO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР (46) 30. 06. 91. Бюл. М - 24 (21) 4222115/10 (22) 06.04.87 (72) М.М.Громов (53) 621.317 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

К - 832480, кл. G 01 P 3/36, 1979.

Авторское свидетельство СССР

Р 1035521, кл. С 01 P 3/36, 1982. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ НЕРАВНОМЕРНОСТИ ЧАСТОТЫ ВРАЩЕНИЯ ВАЛА (57) Изобретение относится к измерительной технике и мажет быть использовано для измерения неравномерности частоты вращения вала двигателей внутреннего сгорания и процессе их доводки, испытания и определения технического состояния. Цель изобретения — упрощение конструкции устройства. После достижения валом двигатеP

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения неравномерности частоты вращения вала двигателей внутреннего сгорания в процессе их доводки, испытания и определения технического состояния.

Цель изобретения — упрощение устройства.

На фиг.1 приведена схема устройства; на фиг.2 — временные диаграммы ее работы.

Устройство содержит датчик 1 частоты вращения, формирователь 2 импульсов зажигания {момента впрыска) определенного цилиндра двигателя, формирователь 3 импульсов промежуточной метки, блок 4 контроля часто24-91—

„„80„„1477090 ля заданной частоты вращения и прихода синхроимпульса начинается измерение длительности первого углового интервала. По его окончании измерительный счетчик 18 останавливается на время, в течение которого формируются управляющие сигналы запоминающего устройства 20 и происходит переписывание содержимого счетчика

18 в первую ячейку запоминающего устройства 20, Затем происходит установка счетчика 18 в исходное состояние, соответствующ-.-е значению времени,, ушедшего на его остановку.

Потом измеряется длительность второго углового интервала и т.д: После заполнения всех ячеек памяти у тройство автоматически переходит в режим считывания. 2 ил.

2 ты, первый триггер 5, второй триггер

6, первый элемент И 7, блок 8 выба ра режима работы, элемент HJIH 9, генератор 10 эталонной частоты, третий триггер 1! четвертый триггер 12, счетчик 13 адреса, формирователь 14 сигналов записи и установки, первый элемент ИЛИ-НЕ 15, второй элемент И 15 гятый триггер 17, измерительный счетчик 18, второй элемент ИЛИ-НЕ 19, запоминающее устройство 20 и блок 21 индикации.

Датчик 1 частоты вращения подключен к входу формирователя 3 импульсов промежуточной метки, кбторый соединен с вторым входам элемента И 7 и с входом блока 5 контроля частоты, Первый вход элемента И 7 соединен с

1477090

30 тактовым «эх«цпм тр««г« åðë 11 H с выхог«ом Tp«II 1 pp г) такт()нь«Й Вход кото ргэго сннзан с I«hlxoäîì формирователя

2 Im«)y.««hc.<)II зажигания (момента нпрыска) пнрецс ленного цилиндра г«вигателя и устянопо !««ый нхоц R — c инверсным в!«x«)ä«)м триггера 5 Выход элемента

И 7 и перный вь«хоц блока 8 выбора ргжимя работы ««О!«клю)«ен«! к входам 10

: IIPме««та !««!!! 9, «IhlxojT, KoTopoI 0 связан с тяктоэн»м Входе м триггера 12, . и«ill c .I)с««ь«э! Выход кОтОрогО пОдключpн к счетному входу счетчика 13 яцреся, к установочному входу R формировате- 15 ля 14 сигналов записи и установки и к первь«м входаь! элементов ИЛИ-HF. 15 и И 1г). Второй вход элемента И 16 и счетный вход формирователя 14

cI««I3B«l«1 с выходом генератора 10 20 эталонной частоты. Второй Вход элем«..«тя И!!1-ill, 15 . и установочные входы и из««е!энте«««,««гэго счетчика 18 и триггера 5 подключены к второму выходу блока 8 Вь«бора режима работы, третий

Выхпц котс рого соединен с вторым входом элемента И!!И†HE 19, первы!! вход которого и первый установочный вход S триггера 17 связаны с первым

Выходом формирователя 14 сигналов записи и установки, второй выход которого соединен с вторым установочным Входом К триггера 17 и с входом

U прецвяр««те««Ь««ой установки измерительного счетчика 18 и третий выход — 35 с г«тор«!«! установочным входом Ь и с устяновочвым входом К триггеров 11 и 12. Т««кт!)«!««й вход блока ?1 индикации поГгкэ!«г)че«! к выходу элемента !

1!iH-Ш. 19 и информационньгй вход — 40 к Выходу запоминающего устройства

20,, яг«реснь«эl вход которого связан с первым выходом счетчика 13 адреса, вход выбор кристалла — с инверсным выходом триггера 17, вход 45 записи — с Выходом элемента ИЛИ-НЕ

15 и информационный вход — с выходом измерительного счетчика 18, гчетный

ВХОД КОТОРОГО СОЕДИНЕН С ВЫХОДОМ элемента !! 16. Вход блока 8 выбора режима работы и первЬ«й установочный вход К триггера 11 соединены с вторьгм

«эыхоцом счетчика 13 адреса, установочный вхоп Е которого подключен к инверсному «эыхоцу триггера 11 и тактоный Вход триггера 5 — к выходу блока 4 контроля частоты. В качестве датчика 1 «астоть« Вращения может быть испог«! зона««э!««)бо«! имг«ульсный датчик, например индукционный нли фотоимпульсный, который предназначен ддя получения и пределах одного оборота импульсных сигналов с частотой, пропорциональной частоте вращения вала двигателя. Формирователь 2 импульсов предназначен для формирования импульсон зажигания (для карбюраторных двигателей) или импульсов момента впрыскя (для дизельных двигателей) опре" деленного цилиндра, необходимых для синхронизации начала измерения с одним и тем же тактом цикла работы этого цилиндра двигателя. Блок 8 выбора режима работы служит для автоматического перевода устройства из режима измерения (считывания) в режим считывания (измерения). Он состоит из генератора 22 импульсов, триггера

23, работающего в счетном режиме, и элемента И 24. Формирователь 14 сигналов записи и установки представляет собой пятиразрядный кольцевой счетчик, в котором происходит сдвиг единицы из разряда в разряд поц г«ействием поступающих на счетный вход импульсов. устройство работает следующим образом.

Перед началом измерений в блоке

4 контроля частоты задают значение угловой скорости, при которой необходимо произнести измерение неравномерности частоты вращения вала, и подачей на информационный вход Di логических " 1" и "0", соответствующих значению 5 (пять), обеспечивают исходное состояние счетчика 18. Значение пять компенсирует время (равное пяти периодам импульсов генератора

10) ушедшее на установку счетчика

18 для формирова«гия сигналов записи и установки. После подключения устройства к датчикам определенного цилиндра (как правило, первого) и частоты вращения вала включают пит;«:.«н. и запускают двигатель. При

; тпч триггеры 5 и 23 имеют нулевые состояния, элемент ИЛИ-НЙ 15 открыт, а элементы ИЛИ-НЕ 19 и И 24 закрыты, с выхода датчика 1 через формирова" тель 3 ня вход блока 4 контроля частоты начинают поступать импульсы (фиг.2,эпюра А). При достижении ва лом двигателя заданной частоты вращения на выходе блока 4 KoHTpoJIR частоты появляется сигйял, переклюI4!» члк>щий тргггl ер "> (!1>111 2, эпк>рл I>), нулевой сигнал кс тс>р >го, с нггмлемый с инверсногo !>ьгхоу> 1, устраняPT блокировку триггера 6. С появлением нл выходе формирователя 2 импульсов зажимлниг! сигнала, .соответствующего моме и ту зажигания (EI TIpblc KR топлива ), переключлет триггер 6 (фиг.2, эпюра В), который открывает элемент И 7 10 и устанавливает триггер 11 в нулевое состояние. Через открытый элемент И 7 и элемент ИЛИ 9 нл тактовый вход триггера 12 начиняют поступать импульсы с выхода формирователя 3 им- 15 пульсов промежуточной метки. По переднему Аронту входного импульса триггер 12 переключается (фиг.2, эпюра Г ), нулевой сигнал которого, снимаемый с инверсного вьгходл, устраняет 20 блок>бровку форм!>рователя 14 сигналов записи и установки. В результате нл первом выходном разряде формирователя 14 образуется положительный импульс (фиг.2, эпюра Д), который под действием импульсов, поступающих на счетный вх(>д с Выхода генератора ,.10 эталонной частоты, начинает сдвигаться из разряда в разряд (фиг.2, эпюра Е, Ж). С появлением этого по- 30 ложительного импульса на четвертом

ыходном разряде д>орыировлтеля 14 сигналов записи и установки (фиг.2, эпюра 3) происходит установка счетчика 18 в исходное состояние и с появлением импульса на пятом вьгходном разряде (фиг. 2, эпюра И) происходит переключение триггера 11 (фиг.2, эпюрл К) и возвращение триггера 12 в исходное состояние, поло†4П жительный сигнал которого обнуляет формирователь 14 сигналов записи и установки и открывает элемент И 16.

Через открытый элемент И 16 на счетный вход счетчика 18 начинают поступать .импульсы (фиг.2, эпюра Л) с выхода генератора 10 до прихода второго импульса нл тактовый вход триггера 12. Передний фронт второго импульса снова изменяет состояние 50 триггера 1?, нулевой сигнал которого закрывает элемент И 16, воздействует на счетный I«xoTT счет-гика 13, который Аормирует нл вь>ходе первьг>« адрес и передает его нл адресный 55 вход запомиг>люгггего устройства 20, инвертируется и;1 элементе ИЛИ вЂ” НЕ 15 и поступл т нл вход записи запоминающего ус3.poITcтвл 20 (фиг.2, эпю0о0 рл М),:;анус;;:.."т рмг!р(г>лте>п 14

C1 IT HT > ЛП>1 С>1 И УСТ!l ПС 1>К Il °

В Ix(>;(Ho!I пс>ложителl.!ãl.>>i импульс формирс>влт(!1>1 1», с!11! !лс.".!М! с второго рл «ряд(1, B.>T«oT ит тригг(р 17 (фиг.2, эпн>ра Н), нулевой cèãíëë которого пос:тупа! т пл вхoJT, >BblGop

КРИСтЛЛЛЛ" ЗЛПС«Г!Г!НЛ>!>1>ГЕгО УСтРОйСтВа

20. В результате про>!сход!и перепи> сывлние содержимого измерительного счетчика 18, который зафиксировал время прохождения нерг«ого углового интервала, в первую ячейку запоминающего устройства 20, С появлением по3гожительного импульсл на четвертом выходном рлзряде Аормирователя 14 сигналов записг! и установки происходит установкл триггера 17 и счетчика 18 в исхор>ное состояние и с появлением импульса на пятом выходном разряде происходит возвращение триггера 12 в исходное состояние, положительный сггг>!лл которого обнуляет формирователь 14 сигналов записи и устанс.вки, преобразуется на элементе

ИЛИ-HF 15 в нулевой сигнал, свидетельстгзующий об оконча>ии цикла записи, открывает элемент И 16, Процесс измерения про>!оггжлется до тех пор, пока Hp. будут заполнены

IIH(T>opb>Piц1гей Всс ячс 1!к!1 злпо. !инающе>-о устро>!ствл 20 ° TTpIT "-.òîì пл втором выходе сче т.-.IIT(>I 1" вырлблтываетс> сигнал, которыи .срез триггер 11 обнуляет ег(и TTepe13op»I блок 8 выбора режима работы в режим считывания путем перек>!ючен!гя триггера 23, нулевой сигнал которого, сниг!аемьгй с инверсного DbTioJTà, oткрывлет элемент ИЛИ-HF. 19 и положительный сигнал (фиг. 2, эпюрл О), снимаемьпг с прямого выхода, закрывает элемент

ИЛИ-НЕ 15, обнуляет счетчик 18, открывает элемент И 24 и устанавливает триггер 6 также в нулевое состояние.

В результате закрывается элемент И

17, прекращл.! прохождение импульсов с выхода формирователя 3 1(мпульсов промежуточной метки к тактовому входу триггера i?. Через открытый элемент И 24 и элеме:гт г>ЛИ 9 на тактo13bII>. вход триггера 12 плчи лют поступать импульсы с выхода генератора 22 юлпульсов (фиг.2, :>пюрл IT). По переднему фронту»(o;THого и!!пульса триг"Гер 1 2 перекл>> > л ется, нулевой с!(гнля

>(О т О Р О Г О С Н 11." Л С > 1; Г! С 1111 В Е Р С Н О Г >Э EI Eû оде! >3О3 >I,CHC Г . », < ... Ч . > 1., ГГ ° ВХОД счетчика 13, который формирует на

I3IIxnl(p первый лдрес и передает его на Bjlp -с)(ый ВхОц злпоминлюп(ем О уст ройстнл 20. Одно((реме((но этот нуле5 вой сигцлл запускает формирователь

1 ) который с помощ(и триггерл 17 вырлблтывлеT нулевой сигнал "Вь(бор н кристлллл . Во (зремя действия нулевого сигнллл нл входе "Вь(бор крис- 10

\1 таллл злпоминл(ощего устройства 20 и по переднему фронту сигнала г вы3 JIP MPH T rI ИЛИ-HE 1 9 (Az(I . 2 „э пюрл Р) происходит переписывание информации из первой ячейки запоминающего устройства 20 в блок 21 индикации. После счить(няния информации из

I3c:pх ячеек нл выходе сч(т-(икя 13 нырлблпнзяетс1 сь(3 нлл, который переводит ()г(ок 8 ны 3< ðë режим1 рлботь(в 20 режим иэме(зения ° Скорость считывания

О((ре!(ел((ется IëстОтой слецоняния импульсон генератора 22 (мпульсов

Ф о р м у л я и э О б р е т е н и я 25

Устройстго для измерения неравномерности частоты вращения вала, со— держащее датчик частоты вращения, формирователь импу3(ьсон промежуточной метки, формирователь импульсов зажигания, блок контроля частоты,. пять триггеров, два эле Ie»1a h, блок выбора режима работы, генератор эталонной частоты, счетчик адреса, измерительный счетчик, формирователь сигнлх(он элписи и установки, запоминающее устройство„ блок индикации, при этом выход датчика частоты вращения подключен к входу формирова- (и теля промежуточной метки, выход которого соединен с входом блока контроля частоты и с вторым входом перного элемента И, первый вход которого соединен с выходом второго триггера, выход блока контроля частоты подключен к тактовому. входу первого триггера, первый выход счетчика адреса подключен к адресному входу запоминающего устройства, а второй " 0 к входу блока выбора режима работы, инверсный выход четвертого триггера соединен с установочным входом формирователя сигнллов записи и установки и с первым входом второго элементл И, второй вход которого сняэлн с генератором эталонной члстозы, л pin выход — со счетным входом измерительного (.четчикл, информлционный вход блока индикации подключен к выходу запоминающего устройства, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения устройства, в него ввегены элемент ИЛИ и двя элемента ИЛИ-НЕ, при этом выход формирователя импуль— сон зажигания подключен к тактовому входу второго триггера, выход которого связан с тлктовым входом третьего триггера, подключенного инверсным выходом к установочному входу счетчика адреса, счетный вход которого и первый вход первого элемента

IHllN-НЕ соединены с инверсным выходом четвертого триггера, первый установочный вход третьего триггера связан с вторым выходом счетчика адреса, второй установочный вход третьего и установочный вход четвертого тригreрон связаны с третьим выходом формирователя сигналов записи z(установки, второй вь(ход которого соединен с входом предварительной установки измерительного счетчика и с вторым установочным входом пятого триггера, я его первый выход — с первым уста(овочным входом пятого триггера и через первь(й вход нторого элемента ИЛИ-HE— с тактовым входом блока индикации, счетный вход формирователя сигналов записи и установки соединен с выходом генератора эталонной частоты, второй вход второго элемента ИЛИ-HE связан с третьим ?эь(ходом блока выбора режима работы, второй выход которого подключен к установочным входам измерительного счетчика и первого триггера и к второму. входу первого элемента ИЛИ-НЕ„ первый выход блока выбора режима работы подключен к вто" рому входу элемента ИЛИ, первый вход которого соединен с выходом первого элемента Vi, а его выход — с тактовым входом четвертого триггера, выход первого элемента ИЛИ-HE соединен с входом записи запоминающего устройства, информационный вход которого соединен с выходом измерительного счетчика, а его управляющий входс инверсным выходом гятого триггера.

Составитель И.Полунина

Техред M,Äèäûê

Редактор Т. Лошкарева

Корректор Н. Король

Тираж 351

Заказ 2572

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент". r.Óæãîðîä, ул. Гагарина,101