Устройство для измерения расхода топлива

005512 Изобретение относится к устройствам для измерения расхода топлива двигателей внутреннего сгорания, может использоваться на тракторах, автомобилях и других мобильных и стационарных сельскохозяйственных и дорожных машинах, оснащенных дизельными и бензиновыми двигателями для измерения суммарного и текущего расхода, и направлено на повышение точности. Известно устройство для автоматического измерения расхода топлива, содержащее электромагнитный клапан на трубопроводе пополнения расходной емкости топливом, весоизмерительное устройство,электронную вычислительную машину, первым выходом соединенную с индикатором, а вторым с входом блока управления, первым выходом соединенного с входом управления электромагнитного клапана,а вторым выходом подключенного к первому входу электронной вычислительной машины, в который введены погружаемый элемент, размещенный внутри расходной емкости и механически соединенный с входом весоизмерительного устройства, последовательно соединенные управляемый источник опорного напряжения, входом подключенный к третьему выходу блока управления, и аналого-цифровой преобразователь с регулируемой чувствительностью, выходом подключенный к второму входу электронной вычислительной машины, а информационным входом соединенный с выходом весоизмерительного устройства [1]. Известное устройство сложно в изготовлении и обладает недостаточной точностью измерения. Известно устройство для измерения расхода топлива, содержащее металлическую камеру, разделенную эластичной мембраной на две полости, входы которых сообщены с гидравлическим распределителем, а соединенные с контактами электрические выходы - со схемой управления, регистрации и питания [2]. Недостаток известного устройства в низкой точности измерения расхода топлива. Более точным является устройство, которое содержит металлическую камеру, разделенную мембраной, снабженной металлической осью, на две конические полости, входы которых сообщены с выходами гидравлического распределителя, а электрические входы, соединенные с расположенными на изолирующих втулках контактами, сообщены с электронным блоком управления [3]. Недостатком прототипа является сложность исполнения конструкции устройства для измерения расхода топлива из-за необходимости соединения трубопроводами или через специальную проставку конических полостей металлической камеры с гидравлическим распределителем. В качестве прототипа выбрано устройство для измерения расхода топлива, содержащее пружины,металлическую камеру, разделенную непроницаемой эластичной мембраной на две полости, гидравлические входы которых связаны с гидравлическим распределителем, а соединенные с контактами электрические входы - со схемой управления, регистрации и питания, в которой в центре эластичной мембраны установлена металлическая ось, полости камеры выполнены коническими, контакты установлены на основаниях камеры напротив металлической оси и электрически изолированы от нее, а пружины выполнены коническими и связаны с металлической осью и основанием камеры [4]. Недостатком прототипа является невозможность его использования при больших расходах топлива,поскольку упругая характеристика конической пружины способствует возникновению резонансных автоколебаний, при этом работоспособность устройства нарушается. Использование цилиндрических пружин в прототипе невозможно из-за малых габаритов конических камер. Задача, решаемая изобретением, заключается в создании конструкции устройства, позволяющего измерять расхода топлива как при небольших, так и при значительных расходах без возникновения автоколебаний. Поставленная задача решается тем, что в известном устройстве для измерения расхода топлива, содержащем металлическую камеру, разделенную непроницаемой эластичной мембраной на две полости с пружинами, гидравлические входы камер связаны с гидравлическим распределителем, а соединенные с контактами электрические входы - со схемой управления, регистрации и питания, в центре эластичной мембраны установлена электропроводная ось, полости камеры выполнены коническими, контакты установлены на основаниях камеры, согласно изобретению, в торце конической камеры выполнена цилиндрическая проточка, пружины выполнены цилиндрическими и установлены в упомянутые проточки, а вторым концом упираются в мембрану. Поставленная задача решается также и тем, что на конической поверхности выполнены канавки для жидкости. Сущность изобретения поясняется приведенной принципиальной схемой устройства для измерения расхода топлива. Устройство для измерения расхода топлива содержит металлическую камеру 1, состоящую из двух одинаковых конических полостей 2 и 3, между которыми расположена мембрана 4, снабженная металлической осью 5. Конические полости 2, 3 сообщены с цилиндрическими полостями 6, 7, на основаниях которых закреплены, соответственно, контакты 8, 9, расположенные изолированно. Причем контакты 8,9 соединены через электрические входы 10 с электронным блоком управления 11. Конические и цилиндрические полости 2, 3 и 6, 7 имеют входы 12, 13, которые сообщены с гидравлическим распределителем 14. Электромагнит 15 гидравлического распределителя 14 соединен с электронным блоком управления 11. Гидравлический распределитель 14 сообщен с устройством подачи топлива в систему питания двига-1 005512 теля внутреннего сгорания (не показано). Гидрораспределитель 14 снабжен золотником 16, служащим для перераспределения потоков топлива поочередно из одной конической полости, например 2, в другую 3. В торце конических камер 2 и 3 выполнены цилиндрические проточки 16 и 17, в которые установлены пружины 18 и 19. Для исключения возможности "залипания" мембраны на поверхности конической камеры выполнены канавки для жидкости 20. Канавки могут быть выполнены кольцевыми (как показано на чертеже),радиальными, спиральными и любой другой формы. Устройство для измерения расхода топлива работает следующим образом. Для измерения расхода топлива включают электронный блок 11. Гидравлический распределитель 14 находится в исходном положении (как показано), при котором источник топлива соединен с одной камерой, а вторая камера подключена через гидрораспределитель 14 на выход. По мере поступления топлива в коническую полость 2 мембрана 4 будет перемещаться вправо. В момент касания металлической оси 5 контакта 8 электронный блок управления 11 выдаст управляющий сигнал и через электромагнит 15 переключит гидравлический распределитель 14 в другую позицию. В результате источник топлива будет соединен с противоположной пустой камерой, а наполненная камера будет соединена с выходом. Далее цикл работы устройства повторится. Так как конические полости 2, 3 являются симметричными, то независимо от направления движения мембраны 4 через каждую камеру 1 устройства проходят равные по величине порции топлива. Причем электронный блок управления автоматически ведет подсчет упомянутых изменений направления движения мембраны 4 за счет попеременного замыкания контактов 8, 9 ее металлической осью 5. С увеличением расхода топлива скорость перемещения мембраны из одного крайнего положения в другое будет возрастать. Установка цилиндрической пружины 18 и 19 с постоянной жесткостью будет препятствовать возникновению вибраций при таких скоростях. Технические преимущество заявляемого устройства заключаются в стабильной работе расходомера в различных режимах работы, начиная с самых малых до очень больших. Техническая документация на устройство подготовлена к серийному производству на совместном предприятии "Технотон" г. Минск. Источники информации 1. Патент РФ 2097707, МПК G 01F 9/00, опубл. 27.11.1997. 2. Смирикаров А. и др. Разходомер на течни горива. Селскостоланска техника.8, 1983, с. 66-71,Болгария. 3. Патент 167 U Республики Беларусь. МПК G 01F 3/00, 11/08, опубл. 2000 г. 4. Авт. св. СССР 1673848 МПК G 01F 3/00, опубл. 1991 г. ( прототип). ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Устройство для измерения расхода топлива, содержащее металлическую камеру, разделенную непроницаемой эластичной мембраной на две полости с пружинами, гидравлические входы камер связаны с гидравлическим распределителем, а соединенные с контактами электрические выходы - со схемой управления, регистрации и питания, в центре эластичной мембраны установлена электропроводная ось,полости камеры выполнены коническими, контакты установлены на основаниях камеры, отличающееся тем, что в торце конической камеры выполнена цилиндрическая проточка, пружины выполнены цилиндрическими и установлены в упомянутые проточки, а вторым концом упираются в мембрану. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что на конической поверхности выполнены канавки для жидкости.