книги из ГПНТБ / Руководство по испытаниям двигателей боевых и транспортных машин

Во втором случае (см. рис. 58, б) соотношения плеч моста: не изменяются, в связи с чем при каждой из температур датчика через гальванометр 1 проходит вполне определенный ток. Изме­ ряя этот ток, определяют температуру среды, в которой находится датчик. Поскольку сила проходящего через гальванометр тока

а)

Рис. 58. Принципиальная схема термометров со­ противления:

а —с уравновешенным мостом; б —с неуравновешенным мостом.

зависит от напряжения источника питания моста, то необходимопериодически проверять это напряжение путем включения вместо датчика некоторого контрольного сопротивления R K. Стрелка гальванометра при этом должна находиться на контрольной чер­ те. В случае необходимости положение стрелки корректируется сопротивлением 4.

92

Чувствительные элементы — датчики термометров сопротив­ лений изготавливаются из материалов, имеющих большие темпе­ ратурные коэффициенты сопротивления. Чаще всего для датчи­

ний практически являются безынерционными. Поэтому термометр сопротивлений — это единственно известный в настоящее время прибор, который может быть использован для измерения быстроменяющихся температур. Но применение его при высоких темпе­ ратурах ограничивается стойкостью чувствительного элемента.

ЭЛЕКТРОННЫЕ САМОПИШУЩИЕ ПОТЕНЦИОМЕТРЫ И УРАВНОВЕШЕННЫЕ МОСТЫ

Электронные автоматические потенциометры (ЭПП) и урав­ новешенные мосты (ЭМП) с записью на ленточной диаграмме служат для измерения, записи и регулирования (при необходи­ мости) температур.

Потенциометры работают в комплекте с термопарами различ­ ных стандартных градуировок. Шкалы таких приборов градуи­ руются в °С. Кроме того, они могут также работать с другими датчиками, являющимися источниками э.д.с. В этих случаях шка­ лы приборов градуируются в абсолютных милливольтах. Сопро­ тивление датчика любого типа, присоединяемого к электронно­ му потенциометру, не должно превышать вместе с соединитель­ ными проводами 100 ом.

Уравновешенные мосты работают в комплекте с термометра­

градуировке шкалы прибора. В зависимости от типа прибора, скорость перемещения ленты может изменяться в очень широких

температуры, предназначаются еще и для ее регулирования, они снабжаются специальными электрическими или пневматическими регуляторами, встроенными в корпус прибора.

9 3

Многоточечные приборы выпускаются со временем пробега кареткой всей шкалы (не считая время печатания) 2,5 и 8 се­ кунд, а одноточечные 1 и 2,5 сек.

Все узлы и детали приборов монтируются в стальном корпу­ се, который защищает их от механических повреждений и одно­ временно служит экраном. Спереди корпус закрывается застек­ ленной дверцей.

Условно как в потенциометрах, так и в уравновешенных мо­ стах можно выделить следующие три основных части:

—измерительную схему;

—силовую схему;

—кинематическую схему.

Рис. 59. Принципиальные схемы изме­ рительных цепей:

л —электрического самопишущего потенциометра; (7—электрического самопишущего уравновешен­ ного моста.

Измерительная схема. Принципиальная измерительная, схема электронного автоматического одноточечного потенциометра по­ казана на рис. 59, а.

94

Четырехплечий мост АВБГ питается от источника постоянного' тока 1, последовательно с которым в диагональ ВГ включаются два реостата: 2 — для грубой регулировки и 3 — для тонкой ре­ гулировки рабочего тока в измерительной цепи.

Для измерения э.д.с. термопары 4 или другого датчика, являю­ щегося источником постоянной э.д.с., они включаются последова­ тельно с электронным усилителем 5 в диагональ моста АБ таким образом, чтобы их э.д.с. была направлена навстречу напряжению измерительной схемы в точках А и Б.

Так как при неизменном значении рабочего тока напряжение между точками А и Б моста зависит только от положения движ­ ка 6 реохорда 7, то для каждого значения измеряемой э.д.с. мож­ но найти такое положение движка 6, когда значения э.д.с. и урав­ новешивающего ее напряжения между точками А к Б будут рав­ ными и в диагонали АБ тока ,не будет. Достигается это следую­ щим образом. Если э.д.с. термопары 4 не равна напряжению между точками А и Б, то некомпенсированное напряжение подает­ ся на вход электронного усилителя 5. Это напряжение затем пре­ образуется в переменное с частотой 50 гц специальным вибра-' тором, усиливается в усилителе и заставляет вращаться реверсив­

перемещает движок реохорда и каретку до тех пор, пока сигнал на входе в усилитель, уменьшаясь, не станет равным нулю (точ­ нее меньше того, который чувствует усилитель). В этом случае двигатель останавливается и каретка с указателем занимает на шкале положение, соответствующее величине измеряемой э.д.с.

Последующие изменения измеряемой э.д.с. снова вызовут вращение двигателя и перемещение движка реохорда 7 и указа­ теля. Таким образом, прибор автоматически будет следить за измеряемой величиной, вычерчивая в случае одноточечного при­ бора на движущейся диаграммной ленте кривую, соответствую­ щую значениям измеряемой э.д.с.

Многоточечные приборы отличаются от одноточечных нали­ чием переключателя, по очереди подключающего к прибору все

в данный момент измеряется. Затем переключатель автоматиче­ ски подключает к прибору следующий датчик, вновь произво­ дится компенсация напряжений и наносится новая точка с но­ мером и т. д. Когда переключатель «обойдет» все положения,, цикл подключения датчиков повторяется. Наносимые на диа­ граммную ленту точки образуют на ней ряд линий, характери­ зующих изменение во времени измеряемых величин.

9 5

моста осуществляется от включенного в диагональ ВГ источника

Одной из вершин моста является подвижной контакт 3, переме­ щающийся по реохорду 4 и изменяющий при этом соотношение плеч реохорда, включенного соответственно в плечи моста АВ и АГ. Одновременно и синхронно с перемещением подвижного контак­ та 3 перемещается и каретка с указателем вдоль шкалы так, что

реохорда, при котором схема моста находится в равновесии, оп­ ределяемом соотношением между сопротивлениями его плеч

^ А Б ^ В Б

В этом случае разность потенциалов между точками А и Б равна нулю и ток в диагонали моста АБ отсутствует.

Если вследствие изменения температуры омическое сопротив­

с той лишь только разницей, что в электронных автоматических мостах измерительное устройство следит не за величиной э.д.с. датчика, а за изменением сопротивления термометра сопротивле­ ния. Полярность «сигнала» здесь определяется направлением из­

—выключатели «Прибор» и «Диаграмма», расположенные на

•верхней передней части корпуса прибора; первым из них включает­ ся вся схема прибора, вторым—механизм подачи диаграммной ленты;

—асинхронный реверсивный двигатель РД-09 с шестеренчатым

J96

LEHEC

Г л а в а VII

АВТОМАТИЗАЦИЯ УПРАВЛЕНИЯ, ВСПОМОГАТЕЛЬНАЯ И РЕГИСТРИРУЮЩАЯ АППАРАТУРА

АВТОМАТИЗАЦИЯ УПРАВЛЕНИЯ ИСПЫТАТЕЛЬНЫМИ УСТАНОВКАМИ

Одним из непременных условий испытания двигателей внутрен­ него сгорания является строгое поддержание в период замеров за­ данных режимов работы.

Процесс установления заданного режима обычно связан с боль­ шими затратами времени, превышающими во многих случаях в несколько раз время непосредственных измерений исследуемых величин, а поддержание заданного режима отвлекает значительную часть участников испытаний от выполнения ими непосредственных задач. Все это ограничивает возможность экспериментальных ис­ следований, затягивает их продолжительность и повышает мате­ риальные затраты на их выполнение.

Для устранения отмеченных .недостатков в последнее время в исследовательской практике получают все большее распростране­ ние различные автоматические устройства, обеспечивающие под­ держание на необходимом уровне различных параметров, опреде­ ляющих режимы работы двигателей. Следует отметить, что совре­ менное развитие техники практически позволяет осуществлять автоматическое регулирование большинства параметров двига­ телей.

Не имея возможности детально рассмотреть в рамках настоя­ щей работы различные вопросы автоматического регулирования двигателей при испытаниях, ограничимся лишь вопросами авто­ матического регулирования теплового состояния двигателей. ,

В настоящее время разработано много вариантов различных устройств, обеспечивающих более или менее удовлетворительное регулирование температуры охлаждающей жидкости в двигателях.

шими отклонениями в ту или другую сторону температуры выходя­ щей воды при изменении режимов работы двигателей. В этом отношении разработанные и используемые в лаборатории кафедры два автоматических устройства для регулирования температуры воды, выгодно отличаются от целого ряда аналогичных устройств. Они сравнительно просты по конструкции, надежны в работе и обеспечивают задание практически любых значений регулируе­ мой температуры в интервале от 30 до 100 °С.

Принципиальная схема первого устройства представлена на рис. 61. Необходимая температура выходящей воды задается по шкале термосигнализатора 5 специальной стрелкой (на схеме не показана), с которой связан контакт К\. По мере повышения тем­ пературы воды в смесительном бачке 1 датчик 4 термосигнализа­ тора 5 постепенно перемещает подвижную стрелку с укреплен­ ным на ней контактом Дг до тех пор, пока контакты Ki и Д2 не замкнут цепь источника питания 7 и обмотки реле 6, в резуль­ тате чего нормально замкнутые контакты этого реле размыкаются,

и в смесительный бачок 1 поступает из водопровода холодная вода, вытесняя соответствующее количество горячей воды в канализа­ цию. При снижении температуры воды в смесительном бачке датчик 4 перемещает стрелку термосигнализатора в обратном на­ правлении, контакты К\ и К2 размыкаются, обмотка реле 6 обес­ точивается, а его нормально замкнутые контакты включают элек­ тродвигатель 3, который, вращаясь в обратном направлении, за­ крывает кран 2, и подача холодной воды в бачок 1 прекращается. При новом повышении температуры воды процесс повторяется.

Так, периодически включая и выключая подачу воды, устрой­ ство обеспечивает поддержание теплового состояния двигателя на заданном уровне. Частота открытия и закрытия крана зависит от режима работы двигателя и увеличивается с повышением его теплового состояния, а углы поворота крана 2 ограничиваются концевыми выключателями на валу электродвигателя 3. В устрой­ стве предусмотрено ручное управление для заполнения системы водой. Осуществляется оно ключом 8.

На рис. 62 показана конструктивная схема второго автомата регулирования температуры воды: 1 — корпус смесительного бачка,

13 — гайка сальника; 14— крышка бачка; 15 — труба для направ­

100