Тюфтин_Антиплагиат полный (1229836), страница 8
Текст из файла (страница 8)
Плоскостипоказывают серебряными электродами, чтобы образовать конденсатор,способный заряжаться за счет приложенного механического напряжения. Впоследующем, какой будет величина нагрузки, такой же будет заряд.Существенным свойством для датчиков давления является температураточки Кюри, 32 при которой пьезоэффект исчезает, для кварца 32 температура точкиКюри 32 составляет 573оС.При подборе датчика необходимо учитывать, что значение этой температурыне является верхним пределом его работы. Существует температурнаязависимость показаний преобразователя.
32 Например для кварца в областитемператур от 0 до 250 температурная погрешность 32 составит около 0,017%,т.е. 32 при 250 (523 К) дополнительная погрешность составит около 3,4%. 32Измерения электрических свойств кварца начинаются с температуры 150 иболее [20]. Исходя из этого, для принудительного охлаждения элементов49датчика водой, большинство датчиков применяется с полостями дляохлаждения.Наиболее подходящий по конструкции датчик такого типа, можно считатьдатчик RFT Германского производства. (Рисунок 3.8)Рисунок 3.8 – Датчик давления конструкции RFT: 1 – штуцер; 2 – мембранаразделительная; 3 – модуль в сборе; 4 – корпус; 5 – штуцеры для подвода воды; 6 – гайкастопорная; 7 – контакт; 8 – изолятор керамический; 9 – проводник; 10 – изоляторстеклянный; 11 – кварцевые 32 диски; 12 – шайбы медные; 13 – общий электрод; 14 – 32 корпусмодуля; 15 – стакан с измерительной мембраной.
32Датчик выполнен на базе 32 измерительного модуля 3, который используется вдатчиках с различным назначением. В модуль входят две кварцевые пластины,их положительные полюса повернуты друг к другу. После сборки модуляпластины, что позволяет устранить нелинейность, пьезоэлектрического модулякристалла при изменении механических напряжений. 32 Известно, что длякристаллов кварца [20] с 32 увеличением напряжения от 0 до 10 32 кг/мм2пьезомодуль может уменьшиться на 6%, а с уменьшением - остаетсяпрактически неизменным.На сегодняшний день наивысший уровень по производству различных50датчиков (в том числе и давления) занимает фирма «Kistler» (Швейцария).Основные датчики давления выпускаются двух типов:- пьезоэлектрический датчик - это активный датчик давления для измеренияквазистатических процессов, и поэтому он отлично подходит для динамическихизмерительных технологий.
Он используется везде, где необходимо точноизмерить и зарегистрировать быстрые изменения давления- пьезорезистивный датчик - основан на полупроводниковом эффекте инаходит более широкое применение чем широко известные металлическиетензодатчики (рисунок 3.9).а) б)Рисунок 3.9 а – пьезоэлектрический датчик типа 6045А;б – пьезорезистивный датчик типа 6052СДатчик основанный на пьезоэлектрическом эффекте построен навысокотемпературном пьезоэлектрике-ортофосфате-галлия GaPO4, которыйявляется схожим по типу с кварцем. Изображенные на рисунке датчики имеютвысокое качество и считаются компактными и легкими.Установка данного датчика наиболее подходит для четырехтактныхдвигателей внутреннего сгорания с частотой вращения вала 900, так каких непрерывная работа может доходить до 3700 часов. Датчики фирмы “Kistler”обладают высокими характеристиками, указанные в таблице 3.8.51Таблица 3.8 – Характеристика датчиков фирмы «Kistler»Параметры, размеры Датчикипьезоэлектрическийдатчик (6045 А)пьезорезистивныйдатчик (6052 С)Рабочий диапазондавления, МПа0-20 0-20Чувствительность,пКл/МПа150 150Собственная частота,кГц130 130Нелинейность, % 0,3 0,3 32Охлаждение не требуетсяПредел диапазонатемпературы, 0С400Емкость, пФ 7 7Масса, г 5 2,3Исследовав характеристики и изучив функционирование мной был выбрандатчик давления фирмы «Kistler» типа 6045А.Как говорилось ранее, датчик необходим для того, чтобы контролируемымпараметром являлось давление в конце сжатия.
Для этого необходимо встроитьодин датчик в цилиндр двигателя. Датчик необходимо разместить в предкамере,для этого в головке блока цилиндров просверливается отверстие для установкидатчика (рисунок 3.10).52Рисунок 3.10 - головка блока цилиндра с установленным в ней датчиком давленияНа мой взгляд наиболее подходящее место для установки датчика — этопредкамера, так как воспламенение начинается именно в ней. Далее датчикдавления (ДД), устанавливаемый в головке блока цилиндра, соединяется спреобразователем “ток-напряжение”, который необходим для того чтобыпреобразовать сигнал, идущий от датчика, на индикаторную диаграмму зависимость максимального давления в цилиндре от угла поворота коленчатоговала.Датчик, устанавливаемый перед форсункой, необходимо соединить сусилителем заряда, который также с помощью индикаторной диаграммыотобразит сигнал с зависимостью давления в цилиндре от угла поворотаколенчатого вала.Схема установки, необходимая для усовершенствования методикиопределения цетанового числа, состоит из (рисунок 3.10):1 Установка ИТ9-3;2 датчики давления 6045А;3 Преобразователь «ток-напряжение»;4 Усилитель заряда;5 Аналого-цифровой преобразователь;6 Программа для обработки данных;7 Персональный компьютер.53Рисунок 3.10 – Схема представленного оборудования для определения цетанового числас использованием установки ИТ9-3В представленной схеме преобразователь “ток-напряжение” ДН-003 DCнеобходим для преобразования постоянного или переменного напряжения 100мВ в стандартное значение номинального выходного тока 20 мА.
Усилительзаряда РШ2732Е преобразовывает пьезоэлектрический заряд от датчикадавления в напряжение, пропорциональное входному заряду. Аналого-цифровойпреобразователь ADC2-50M преобразовывает сигнал напряжения или тока вцифровой вид. Устройство согласования последовательного интерфейсанеобходимо для конфигурирования пользователем с программнымобеспечением, установленным на ПК, имеющем операционную среду WindowsXP, Vista,7,8.Устройства используемые для усовершенствования методики определенияцетанового числа имеют следующий ряд технических характеристик, указанныхв таблице 4.2Таблица 4.2 – Основные характеристики используемого оборудования54Параметры Числовое значениеПреобразователь «ток-напряжение» ДН-003 DCДиапазон измеряемых напряжений, В 0,1Допустимая перегрузка по входу до, В 50Входное сопротивление, Rвх, Ом 20 000Диапазон рабочих температур, °С 0...+70 (-40...+70)Диапазон измеряемых напряжений, В 0,1Начальный выходной ток при нулевомизмеряемом напряжении, мА4(+/-0,1)Номинальный выходной ток, мА 25Максимальный выходной ток, мА 30Усилитель заряда РШ2731ЕЧисло каналов 1Максимальное выходное напряжение±10В на 1 кОм (до +/12В)Погрешность коэффициента преобразования не более 0,8 %Аналого-цифровой преобразователь ADC2-50МРазрешающая способность преобразователя 16 битРабочее напряжение 220 ВОкончание таблицы 4.255Параметры Числовое значениеАналоговых входа с общей клеммой GND 4Устройство согласования последовательного интерфейсаПараметры Числовое значениеФункционалУстройствокоммутационноеТемпературный диапазон -20°С...+40°СРазмеры 50х23х12 ммВес 0,09 кгФункционирование представленного оборудования может быть предложенов следующем виде.
Давление от датчика давления (ДД), установленного вголовке блока цилиндра двигателя установки ИТ9-3, преобразуется вэлектрический сигнал, пропорциональный току или напряжению на величинуполученного давления. Данный сигнал поступает в аналого-цифровойпреобразователь, в котором происходит преобразование сигналов в цифровойвид, и с помощью устройства согласования последовательного интерфейсапоступает на ПК, для получения индикаторной диаграммы используется любойконфигуратор с общими опциями, для расчета диаграмм.3.7 Методика контроля давления и определения цетанового числа наустановке ИТ9-3В ходе предложенного метода был опробован способ определенияцетанового числа с помощью контроля давления в конце сжатия.
Для этогопредложено оборудование (рисунок 3.10) которое, по моему мнению,поспособствует реализации задуманного метода, и с помощью этой непростойсхемы появляется возможность избежать тех недостатков, которые могли бы56возникнуть при определении стандартным моторным методом на установкеИТ9-3.Для определения цетанового числа с помощью предложенной методикиоператору необходимо выполнить ряд действий:1.Чтобы определить максимальную скорость изменения давления,необходимо выставить степень сжатия.
С помощью этой величины мы сможемконтролировать давление в конце сжатия (Pс), если давление в конце сжатиябудет не соответствовать заданной величине, то ее регулировка должна бытьпродолжена. Определение давления в конце сжатия возможно по индикаторнойдиаграмме на экране ПК (рисунок 3.11)Рисунок 3.11 – Скорость нарастания давления2. Далее необходимо определить период задержки воспламенения. Для этогонеобходимо на индикаторных диаграммах определить угол процесса сгораниятоплива и угол подачи топлива . Разность между этими углами ибудет составлять период задержки воспламенения топлива в цилиндре57(3.1)3. После проведенных операций и расчетов мы с легкостью можемопределить цетановое число с помощью графика зависимости ЦЧ( )представленного на рисунке 3.12Рисунок 3.12 – Зависимость цетанового числа от периода задержки воспламененияПредложенный метод определения цетанового числа на мой взгляд являетсянаиболее современным, дешевым, эффективным и менее затратным по времени.584 ВОПРОСЫ ОХРАНЫ ТРУДА И ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ ИСПЫТАНИИ НА УСТАНОВКЕ ИТ9-3Основные положения.Безопасность жизнедеятельности – это совокупность мероприятий,направленных на обеспечение безопасности человека, сохранение его здоровья,разработку методов и средств по снижению вредных воздействий и опасныхфакторов, доведения их до нормальных значений [ 5].
49Охрана труда – система сохранения жизни и здоровья работников в процессетрудовой деятельности, включающая в себя правовые, социально экономические, организационно-технические, санитарно-гигиенические, лечебно-профилактические, реабилитационные и иные мероприятия 64 . 49Вредный производственный фактор – производственный фактор, воздействие которого на работника может привести к его заболеванию.Опасный производственный фактор – производственный фактор, воздействие которого на работника может привести к его травме.В 64 зависимости от количественной характеристики и продолжительностидействия отдельные вредные производственные факторы могут стать опасными.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
