Измерение детонации

Для измерения интенсивности детонации при определении октановых чисел топлив на установке УИТ-85M используется электронный детонометр с датчиком магнитострикционным и указателем детонации.

Принципы работы детонометра

Детонометр предназначен для замера скорости изменения давления в цилиндре двигателя при детонационном сгорании топлива.

Магнитострикциониый датчик ввертывается в камеру сгорания двигателя и своей мембраной воспринимает изменение давления, возникающее при сгорании топлива. Мембрана датчика оспринимает не общее повышение давления, а только импульс удара детонационной волны.

Колебания мембраны передаются магнитострикционному стержню датчика, вызывая изменение его сопротивления постоянному магнитному потоку. В результате в обмотке стержня возникает напряжение, пропорциональное скорости нарастания давления, которое поступает на вход детонометра. Импульсный сигнал с датчика поступает на фильтр низких частот детонометра с полосой пропускания от 0 до 2,8 гКц. Высокочастотные составляющие сигнала, возникающие от вибрации стенок цилиндра, стука клапанов и колебаний стержня датчика, в фильтре отфильтровываются.

После фильтра сигнал через резисторы регулировки "Усиление" поступает на предварительный усилитель-ограничитель, где ограниченный сигнал многократно усиливается, а затем поступает в расширитель импульсов.

В расширителе импульсов сигнал растягивается до 120 мс. Из-за значительного различия по величине сигналов на входе датчика, необходимо брать среднее значение всех сигналов за определенное время. Эту функцию выполняет интегратор, преобразующий импульсный сигнал постоянного тока, напряжение которого пропорционально величине амплитуды сигнала.

С интегратора сигнал постоянного тока поступает в конечный усилитель ограничитель с регулируемым уровнем ограничения "Диапазон".

Выведенные на панель детонометра регулировки позволяют установить необходимые показания по шкале указателя детонации. Питание детонометра осуществляется от сети переменного тока напряжением 220 В, частотой 50 Гц.

Размещенный внутри детонометра специальный стабилизатор является источником стабилизированного напряжения. Проверка работы детонометра осуществляется от сигнал-генератора, включенного в схему детонометра.

На лицевой панели детонометра расположены ручки усиления и диапазона, переключатель постоянной времени, тумблер включения детонометра в режим контроля от сигнал-генератора, тумблер включения прибора(сеть), и тумблер сброса показаний указателя детонации.

Проверка детонометра в режиме "Контроль СП"

Перед началом проверки и настройки детонометра необходимо подать напряжение на установку с помощью автоматического выключателя, расположенного на левой стенке пульта.

Наличие напряжения контролируется по свечению лампочки "Сеть", а его величина вольтметром, расположенным на пульте. Затем следует проверить нулевую точку указателя детонации, используя тумблер "О - УД" расположенный на лицевой панели детонометра. Все ручки регулировочных органов детонометра на лицевой панели должны быть установлены в крайнее левое положение, а тумблер "Сеть" включен, при этом загорается индикаторный светодиод и цифровые индикаторы УД.

Произвести проверку детонометра в режиме "Контроль СГ. Для этого необходимо установить ручки регулировок "Усиление" и "Диапазон" в положения, указанные в паспорте детонометра, и перевести тумблер "СГ-ДД" во включенное положение - "СГ". Произвести отсчет показаний по указателю После проверки в режиме "Контроль СГ' нужно переключить тумблер "СГ-ДД" в положение, при котором сигнал от магнитострикционного датчика будет поступать на вход фильтра низких частот детонометра "ДД"

Настройка и регулировка детонометра

Настройку и регулировку проводят после прогрева и установления стандартного рабочего режима на работающем двигателе установки с применением смесей эталонных топлив, октановое число которых отличается на две единицы.

Регулировка заключается в установлении требуемой чувствительности и стабильности показаний указателя детонации. Перед началом регулировки ручки переключателей "Диапазон" и "Постоянная времени" должны быть в положении "Г, а ручки регулировок "Усиление" в крайнем левам положении. Настройка и регулировка детонометра выполняется в следующем порядке:

- установить индикатор степени сжатия в соответствии с октановым числом одной из взятых эталонных смесей по таблице 2 или 3 (в зависимости от метода испытаний) с учетом поправки на барометрическое давление. Перевести двигатель на работу с этой смесью;
- установить ручками "Усиление" показания указателя детонации примерно на середину цифровой шкалы (-50 единиц);
- отрегулировать состав топливо-воздушной смеси на максимальную интенсивность детонации (наибольшие показания указателя детонации) и ручками регулировки усиления довести показания указателя детонации до 55 ± 1 единица. Переключить двигатель па питание из топливного бачка с эталонной смесью, имеющей большее октановое число и отрегулировать состав топливо-воздушной смеси на максимальные показания указателя детонации.

При переменой работе двигателя на эталонных смесях по максимальным показаниям указателя детонации определить чувствительность детонометра к изменению октанового числа (диапазон). Для октановых чисел 70 и выше разность показаний указателя детонации при работе на топливах, различающихся между собой па две октановые единицы, должна быть 20-30 единиц. Для октановых чисел ниже 70 эта разность может быть меньше, но не менее 6 единиц на две октановые единицы.

Все отсчеты по шкале указателя детонации производить только при изменении показаний от меньших значений к большим. Для этого перед каждым отсчетом следует перевести тумблер "УД - 0" в выключенное положение, чтобы показания указателя детонации снизились до 20-30 единиц, после чего вновь переключить тумблер (в положение - "УД"). Результат оценки фиксировать только но установившимся показаниям.

При недостаточной чувствительности детонометра к изменению октанового числа, необходимо установить переключатель "Диапазон" в положения 2, 3 и т.д.. до получения необходимой чувствительности.

Для увеличения стабильности показании указателя детонации следует установить переключатель "Постоянная времени" в положения 2,3 и т.д.. до получения стабильных показаний.

Настройка и регулировка детонометра считается правильной, если показания индикатора степени сжатия соответствуют данным таблицы 2-3 с учетом поправки на барометрическое давление для октанового числа применяемой эталонной смеси, показания указателя детонации составляют при этом 55 ± 3 единицы и чувствительность детонометра соответствует вышеуказанным требованиям.

При неудовлетворительной стабильности показаний исправность детонометра и указателя детонации проверяют согласно инструкции по эксплуатации детонометра, где указаны также возможные неисправности и способы их устранения и другие данные прибора.