2.2.2.17. Контрольно-измерительные приборы (кип) главного дизеля.

Контрольно-измерительные приборы. используемые в процессе эксплуатации дизеля по назначению можно разделить на:

- штатные, предназначенные для оперативного контроля – расположены на пультах управления дизеля-дистанционные или непосредственно на дизеле-местные( термометры, манометры, тахометры, вискозиметры, динамометры и др.);

- специальные для теплотехнического контроля работы дизеля. поставляемые заводом –изготовителем в комплекте с ЗИП (пиметры, максиметры, индикаторы, газоанализмторы).

Кроме того КИП, применяемые для измерения параметров работы главного двигателя можно классифицировать по:

- характеру показаний – показывающие, самопишущие (регистрирующие) и суммирующие (счётчики);

- принципу действия – механические, гидравлические, электрические;

- условиям работы – стационарные и переносные.

Для измерения температуры на судах применяют термометры. Основные конструктивные типы судовых термометров-это манометрические, биметаллические и термометры сопротивления.

Принцип действия манометрических термометров основан на изменении давления газа, жидкости или насыщенного пара в замкнутом объеме в зависимости от температуры. . Конструктивно термометр состоит из термобаллона 1, погружаемого в контролируемую среду, манометра 3 для измерения давления и соединяющего их капилляра 2 (рис. 99). Такие термометры используются для измерения температур от -200 до 600 °С

Рис. 99 Схема манометрического термометра

1 — термобаллон; 2 — капилляр; 3 — манометр

Биметаллические термометры. Принцип их действия основан на том, что полоска из двух свальцованных друг с другом пластин из металлов с различными коэффициентами расширения (биметалл), искривляется при изменении температуры. Искривление находится в приблизительной пропорции с температурой. Биметаллическая пластина легла в основу двух различных измерительных элементов:винтовая пружина (рис100) или спиральная пружина

Рис. 100 Схема биметаллического термометра с винтовой пружиной

Термо́метры сопротивле́ния —это датчики для измерения температуры, сопротивление чувствительного элемента которых зависит от температуры. Могут быть выполнены из металлического или полупроводникового материала. В последнем случае называются термисторами.

Металлический термометр сопротивления представляет собой резистор, выполненный из металлической проволоки или плёнки и работающий по известной в физике зависимости электрического сопротивления от температуры. Наиболее распространённый тип термометров сопротивления — платиновые термометры. Это объясняется тем, что платина имеет высокий температурный коэффициент сопротивления и высокую стойкость к окислению. . В качестве рабочих средств измерений применяются также медные и никелевые термометры.

Термисторы — полупроводниковый резистор, электрическое сопротивление которого также зависит от температуры. Для термистора характерны большой температурный коэффициент сопротивления , простота устройства, способность работать в различных климатических условиях при значительных механических нагрузках, стабильность характеристик во времени. Показания этих приборов могут выводиться на указатели, расположенные, непосредственно, у места измерения либо на пульте управления, регистрироваться записывающим устройством или использоваться в системе автоматического управления.

Для измерения давления используют манометры, основной частью которых служит одновитковая пустотелая, подковообразная трубка – пружина (трубка Бурдона), которая, выпрямляясь при повышении давления в ней, перемещает стрелку. Манометры бывают местные, дистанционные (имеющие капиллярный трубопровод) и электроконтактные.

Измерение расхода топлива. Расход топлива, обычно, измеряют при помощи расходомеров объёмного типа, в которых под действием протекающей жидкости вращается ротор. Поскольку известно количество протекающей жидкости, вызывающее один оборот ротора, расход жидкости можно выразить через число оборотов ротора.

Измерение числа оборотов. Число оборотов ГД измеряют тахометром. На местном посту управления устанавливают электромеханический тахометр, от которого электрический сигнал предаётся на, показывающие число оборотов приборы, расположенные в ЦПУ и на мостике.

Число оборотов турбовоздухонагнетателей измеряют электрическими тахометрами, сосчитывающими обороты ротора. Для контрольного измерения числа оборотов применяется приставной механический тахометр, который присоединяется к торцу вала прижатием шпинделя счётчика. Число оборотов определяется по шкале мгновенных показаний.

Индикаторная мощность двигателя определяется по индикаторным диаграммам, снятым при помощи пишущего прибора – индикатора.

Измерение времени. Для измерения времени, при определении расхода топлива, масла или другой жидкости, используют механические или электронные секундомеры.

Эффективная мощность определяется с помощью торсиометра, который сосчитывает крутящий момент на валу двигателя. Схема индукционного фазочувствительного торсиометра изображена на рис 101. 

Рис.101.Схема индукционного фазочувствительного торсиометра

Индукционный фазочувствительный торсиометр позволяет оценить крутящий момент по углу скручивания вала Для этого на валу 2 жестко крепятся зубчатые диски 1 из ферромагнитного материала. Зубцы дисков с зазором движутся в пазах неподвижно закрепленных индукционных датчиков, 3 в виде П-образных сердечников с обмотками. По обмоткам течет переменный ток, магнитный поток сердечников замыкается через зубцы дисков и, если вал неподвижен, фазы напряжений на выходе датчиков совпадают. При вращении под нагрузкой вал скручивается, зубцы дисков смещаются один относительно другого, и нарушается синхронность замыкания магнитных потоков датчиков. Это приводит к разности фаз сигналов, поступающих от датчиков на вход фазочувствительного блока (ФЧБ). Пропорционально крутящему моменту вала на выходе ФЧБ формируется аналоговый сигнал, поступающий на прибор 4, шкала которого градуирована в единицах крутящего момента. Нулевое значение момента получается при неподвижном вале взаимным смещением датчиков по окружности дисков 1.