×
25.09.2018
218.016.8aa7

УСТРОЙСТВО ДЛЯ АКУСТИЧЕСКОЙ ДИАГНОСТИКИ ДВИГАТЕЛЕЙ

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к области технических средств диагностирования двигателей внутреннего сгорания по акустическим сигналам и предназначено для упрощения процесса диагностики, повышения ее точности с указанием причины поломки, а также указанием узла или элемента, приведшего к ухудшению работы двигателя. Решение поставленной задачи достигается тем, что устройство содержит последовательно установленные лазер, фокусирующую линзу, голограмму, наклонную зеркальную мембрану под углом α к голограмме, фотодетектор, соединенный электрическим кабелем через усилитель электрических сигналов с входом компьютера, где в качестве основного информационного параметра берется акустический сигнал, генерируемый двигателем. Акустический сигнал, генерируемый двигателем внутреннего сгорания, попадает на датчик акустических сигналов, выполненный в виде мембраны, и приводит ее к колебательному процессу по закону внешнего источника акустических колебаний. Лазерный луч модулируется мембраной по фазе, проходя через голограмму, фазовая модуляция преобразовывается в амплитудную модуляцию, которая регистрируется фотодетектором и преобразует амплитудно-модулированный световой сигнал в электрический сигнал с амплитудной модуляцией. Использование программного обеспечения обработки акустических сигналов на компьютере позволяет автоматизировать процесс интегральной оценки спектра акустического сигнала и автоматизировать процесс диагностики двигателей. Техническим результатом является сокращение времени, необходимого на диагностику двигателя. 9 ил.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к акустической диагностике двигателей и может быть использовано для контроля технического состояния двигателей внутреннего сгорания.

Известны устройства для виброакустической диагностики двигателей, в которых контроль технического состояния двигателей производится посредством измерения с помощью виброизмерительного преобразователя уровня акустического шума, создаваемого двигателем, и сравнение измеренного уровня с контрольным уровнем, определенным экспериментально на аналогичных двигателях, находящихся в исправном техническом состоянии [1] (А.С. №266306 от 04.09.67 г.).

Недостатком таких устройств является необходимость производить измерения на оборотах, заданных с большой точностью, так как уровень акустического шума в большой степени зависит от скорости соударения кинематически связанных деталей двигателя, то есть от числа оборотов.

Наиболее близким по технической сути к изобретению является устройство для виброакустической диагностики двигателей, содержащее цепь измерения, в которую входит последовательно соединенные виброизмерительный преобразователь, блок коррекции в виде усилителя, с управляемым коэффициентом передачи и измерительный прибор, и цепь коррекции, состоящей из датчика оборотов, подключенного к управляющему входу усилителя, через преобразователь частота-аналог. [2](А.С. №714207, от 05.02.1980 г.).

При наличии датчика оборотов и преобразователя частота-аналог можно учесть влияние флуктуаций оборотов двигателя на уровень акустического шума и учесть через цепь коррекции.

Однако измерительный прибор не дает точного ответа, какой узел или элемент двигателя внутреннего сгорания вышел из строя, он только позволяет определить отклонения от исходного состояния, но не выявляет причину данного отклонения.

Цель изобретения - упрощение процесса диагностики двигателя и повышение ее точности с указанием причины поломки и указанием узла или элемента, приведшего к ухудшению работы двигателя.

Поставленная цель достигается тем, что в качестве основного информационного параметра берется не вибрация корпуса двигателя, а акустический сигнал, генерируемый двигателем. Акустический сигнал, генерируемый двигателем внутреннего сгорания, попадает на датчик акустических сигналов, выполненный в виде мембраны, и приводит ее к колебательному процессу по закону внешнего источника акустических колебаний.

Изобретение иллюстрируется фиг. 1, на которой изображена блок-схема устройства. Устройство содержит лазер поз. 1, фокусирующую линзу поз. 2, коллиматор поз. 3, голограмму поз. 4, мембрану поз. 5, фото детектор поз. 6, усилитель поз. 7, компьютер поз. 8.

Устройство работает следующим образом.

Оптическое излучение, генерируемое лазером поз. 1 проходит, через фокусирующую линзу поз. 2, сквозь голограмму поз. 4 и попадает на зеркальную мембрану поз.5, отражаясь от мембраны, проходит через голограмму поз. 4. При прохождении оптического излучения после фокусирующей линзы поз. 2 через голограмму, часть излучения проходит на зеркальную мембрану, а часть излучения дифрагирует на голограмме под углом α. В плоскости фотодетектора образуется интерференционная картина (в виде колец Ньютона), которая регистрируется фотодетектором поз. 6, электрический сигнал с фотодетектора поз. 6 через усилитель сигналов поз.7 поступает в память компьютера поз.8. для дальнейшей обработки.

Запись голограммы происходит на той же установке, только на этапе записи вводится дополнительно линза поз. 3, которая с линзой поз. 2 образует коллиматор и формирует плоскую волну, которая поступает на фотопластинку (голограмму), второй луч для формирования голографического изображения, поступает от зеркальной мембраны под углом α. На фотопластинке формируется голографическое изображение плоской волны. После проявки и сушки фотопластинки, сформированная голограмма устанавливается в прежнее место. При освещении голограммы лазерным лучом, часть излучения дифрагирует на голограмме и распространяется под углом записи α. Часть излучения проходит сквозь голограмму и отражается от зеркальной мембраны под углом α. Между дифрагированным излучением от голограммы и лучом, отраженным от зеркальной мембраны происходит когерентное сложение, которое образует интерференционную картину, характеризующее отклонения от двух фронтов волны.

При воздействии на мембрану акустического сигнала, мембрана начинает колебаться по закону внешнего акустического воздействия. Лазерный луч, модулируется мембраной по фазе, проходя через голограмму, фазовая модуляция трансформируется в амплитудную в виде бегущей интерференционной картины, то есть фазовая модуляция преобразовывается в амплитудную модуляцию, которая регистрируется фотодетектором и преобразует амплитудно-модулированный световой сигнал в электрический сигнал с амплитудной модуляцией.

Использование программного обеспечения WEB LAB на компьютере, позволяет автоматизировать процесс интегральной оценки спектра акустического сигнала:

фиг. 2 - спектр акустического сигнала работы бензинового двигателя внутреннего сгорания при исправном двигателе;

фиг. 3 - спектр акустического сигнала работы бензинового двигателя внутреннего сгорания при неисправном 2 цилиндре;

фиг. 4 - спектр акустического сигнала работы бензинового двигателя внутреннего сгорания при нерабочей катушке зажигания, цилиндры 1 и 4 отключены;

фиг. 5 - спектр акустического сигнала работы бензинового двигателя внутреннего сгорания при некорректной топливной смеси;

фиг. 6 - спектр акустического сигнала работы бензинового двигателя внутреннего сгорания при нерабочем датчике давления воздуха.

Как следует из спектральных образов, каждый спектральный образ имеет свой идентификационный образ, который может быть однозначно отнесен к конкретной форме неисправностей в двигателе внутреннего сгорания.

Предлагаемое устройство успешно работает и при диагностике дизельных двигателей.

фиг. 7 - спектр акустического сигнала исправного дизельного двигателя;

фиг. 8 - спектр акустического сигнала неисправного дизельного двигателя (форсунки 3 и 4 отключены);

фиг. 9 – спектр акустического сигнала неисправного дизельного двигателя (не работает второй цилиндр).

При переводе акустических образов сигнала в программу распознавания образов и наличии в памяти архитектуры образов можно за считанные секунды провести диагностику двигателя внутреннего сгорания и определить степень его работоспособности и уточнить причину неисправности и оценить работоспособность узлов и деталей двигателя.

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ

1. А.С. №266306 от 04.09.1967 г.

2. А.С. №714207 от 05.02.1980 г.

Устройство для акустической диагностики двигателей, содержащее преобразователь акустических сигналов, усилитель электрических сигналов, отличающееся тем, что с целью упрощения процесса диагностики и повышения ее точности с указанием причины поломки, а также указанием узла или элемента, приведшего к ухудшению работы двигателя, устройство содержит последовательно установленные лазер, фокусирующую линзу, голограмму, наклонную зеркальную мембрану под углом α к голограмме, фотодетектор, соединенный электрическим кабелем через усилитель электрических сигналов с входом компьютера, принимаемые сигналы обрабатываются и отображаются в виде интегральных спектров, лежащие в основе принятия решения о исправности или не исправности двигателя.
УСТРОЙСТВО ДЛЯ АКУСТИЧЕСКОЙ ДИАГНОСТИКИ ДВИГАТЕЛЕЙ
УСТРОЙСТВО ДЛЯ АКУСТИЧЕСКОЙ ДИАГНОСТИКИ ДВИГАТЕЛЕЙ
УСТРОЙСТВО ДЛЯ АКУСТИЧЕСКОЙ ДИАГНОСТИКИ ДВИГАТЕЛЕЙ
УСТРОЙСТВО ДЛЯ АКУСТИЧЕСКОЙ ДИАГНОСТИКИ ДВИГАТЕЛЕЙ
УСТРОЙСТВО ДЛЯ АКУСТИЧЕСКОЙ ДИАГНОСТИКИ ДВИГАТЕЛЕЙ
УСТРОЙСТВО ДЛЯ АКУСТИЧЕСКОЙ ДИАГНОСТИКИ ДВИГАТЕЛЕЙ
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 1-10 of 52 items.
25.08.2017
№217.015.cacd

Аналитическая система оценки потребления воды абонентами

Система содержит абонентский комплект (1), установленный в водомерном узле (2) абонента. Абонентский комплект включает в себя контроллер (3), счетчик (4) учета потребления воды (4) и приемно-передающее устройство (5) абонента, выполненное в виде GSM-модема, для передачи информации по...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002620041
Дата охранного документа: 22.05.2017
25.08.2017
№217.015.ce5e

Специальное фортификационное сооружение

Изобретение относится к области специальных фортификационных сооружений и энергетических систем объектов, функционирующих без связи с атмосферой, например специальных фортификационных сооружений. Достигаемый технический результат - увеличение сроков функционирования специального...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002620698
Дата охранного документа: 29.05.2017
25.08.2017
№217.015.d36e

Защитная композиция для обеспечения защиты гидравлических приводов тормозных систем от коррозии

Изобретение относится к защитным консервационным материалам для противокоррозионной защиты металлических изделий от воздействия окружающей среды. Композиция содержит тормозную жидкость "Томь" и ингибитор коррозии, при этом в качестве ингибитора коррозии она содержит 3,5-динитробензоат...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002621940
Дата охранного документа: 08.06.2017
26.08.2017
№217.015.dd7e

Система радиочастотной идентификации объектов военного назначения

Изобретение относится к области телеметрических систем и может использоваться для радиочастотной идентификации объектов военного назначения. Технический результат изобретения заключается в повышении помехоустойчивости и достоверности радиочастотной идентификации объектов военного назначения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002624556
Дата охранного документа: 04.07.2017
26.08.2017
№217.015.e4a7

Система разведки наземных объектов и целеуказания

Система разведки наземных объектов и целеуказания содержит беспилотный летательный аппарат вертолетного типа, подвесной контейнер с оборудованием, наземную аппаратуру управления. Подвесной контейнер содержит блок датчиков, устройство информационно-командной радиолинии, радионавигационное...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002625691
Дата охранного документа: 18.07.2017
20.11.2017
№217.015.ef64

Территориальная система контроля транспортировки особо важных и опасных грузов

Предлагаемая система относится к области контроля и тревожной сигнализации и может быть использована для оперативного контроля и управления транспортировкой особо важных и опасных грузов. Технической задачей изобретения является повышение избирательности и помехоустойчивости радиоприемников,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002628986
Дата охранного документа: 23.08.2017
29.12.2017
№217.015.f019

Воздухораспределитель

Изобретение относится к области вентиляции и кондиционирования воздуха. Воздухораспределитель содержит диффузорный корпус, к которому присоединен тангенциально подающий воздуховод, сообщенный с корпусом через щелевое отверстие в последнем. На входе подающего воздуховода закреплена пластина с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002629156
Дата охранного документа: 24.08.2017
29.12.2017
№217.015.f18a

Автономный фундамент

Автономный фундамент относится к области мостостроения и может быть использован при сооружении промежуточных опор временных мостов при большой глубине воды. Автономный фундамент промежуточных опор временных мостов включает платформу с узлами сопряжения разной высоты для поворота в требуемое...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002636835
Дата охранного документа: 28.11.2017
29.12.2017
№217.015.fc43

Контейнер для транспортирования горючего

Контейнер для транспортирования горючего состоит из герметичного корпуса, покрытого изнутри энергопоглотителем, двух внутренних параллельных емкостей, размещенных в корпусе с образованием межстенного с корпусом пространства, магистралей наполнения и опорожнения емкостей. Емкости размещены в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002638147
Дата охранного документа: 11.12.2017
29.12.2017
№217.015.fe59

Способ идентификации субъекта на обслуживаемом объекте и устройство для его осуществления

Предлагаемые способ и устройство относятся к методам защиты объектов от доступа посторонних лиц и регистрации штатного персонала, обслуживающего объекты, а именно к способам идентификации, позволяющим регистрировать субъекты, получившие доступ на объекты, а также регистрировать отпирание замков...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002638504
Дата охранного документа: 13.12.2017
+ добавить свой РИД