RU2209405C2 - Unit for measurement of amount of consumed compressed gas by internal combustion engine of tractor - Google Patents

Abstract

FIELD: check of fuels and lubricants used by diesel- engine tractors. SUBSTANCE: proposed unit has end-piece, body with intermediate chamber, pipe unions for connecting the temperature sensor, escaping gas velocity damper, lock with bayonet clamp and set of quickly detachable pressure gauges and flexible tube for supply of gas to engine intake pipe line. Intermediate chamber may receive gas from bottles till volume of bottle gas displaces gas entrapped in pipe line of filling main. EFFECT: enhanced reliability of determination of consumption of gaseous fuel at minimum labor consumption. 1 dwg

Description

Translated fromRussian

Изобретение относится к области контроля расхода горючего на сельскохозяйственных работах и предназначено, в частности, для определения количества израсходованного газообразного топлива при выполнении механизированных работ газодизельными тракторами. The invention relates to the field of control of fuel consumption in agricultural work, and is intended, in particular, to determine the amount of gaseous fuel consumed during mechanized work by gas-diesel tractors.

Устройство может быть использовано при испытаниях газодизельных тракторов и установлении норм расхода газообразного топлива на механизированные работы. The device can be used in tests of gas-diesel tractors and establishing norms for the consumption of gaseous fuel for mechanized work.

Цель изобретения - достоверное определение расхода газообразного топлива с минимальными затратами труда. The purpose of the invention is a reliable determination of the consumption of gaseous fuel with minimal labor.

Известны "Способы определения объема баллона" (патент SU 1670418, G 01 F 17/00, Россия, авторы Губин А.И. и др.), "Способ измерения расхода топлива транспортным средством" (патент SU 1578484, G 01 F 9/00 Россия, автор Коваленко П.Г.), а также "Устройство для измерения расхода жидкости" (патент SU 1578482, G 01 F 1/68, Россия, авторы Тайц Д.А. и др.). Known are "Methods for determining the volume of a cylinder" (patent SU 1670418, G 01 F 17/00, Russia, authors Gubin AI, etc.), "Method for measuring fuel consumption by a vehicle" (patent SU 1578484, G 01 F 9 / 00 Russia, author P.G. Kovalenko), as well as "A device for measuring fluid flow" (patent SU 1578482, G 01 F 1/68, Russia, authors Taits D.A. et al.).

Способ основывается на определении объема баллона или израсходованного горючего по изменению давления и температуры газа в баллоне, баке до и после опыта, а с целью повышения точности измерений в баллон или топливный бак подается строго дозированная порция жидкости или воздуха и вновь измеряются температура и давление газа, по результатам измерения газодинамических параметров определяют первоначальной объем баллона или изменение объема жидкостного топлива в баке. The method is based on determining the volume of the cylinder or fuel consumed by changing the pressure and temperature of the gas in the cylinder, tank before and after the experiment, and in order to improve the accuracy of measurements, a strictly dosed portion of liquid or air is fed into the cylinder or fuel tank and the gas temperature and pressure are measured again, according to the results of measuring gas-dynamic parameters, the initial volume of the cylinder or the change in the volume of liquid fuel in the tank is determined.

Согласно описанию "Устройство... патент SU 1578482" определение расхода жидкости осуществляется на специальном измерительном участке трубопровода с размещенными внутри него источником тепла и термопреобразователями, расположенными по обе стороны от него, при этом расход жидкости определяется по разности температур, регистрируемых термопреобразователями на входе измерительного участка. According to the description of "Device ... patent SU 1578482", the flow rate is determined on a special measuring section of the pipeline with a heat source located inside it and thermocouples located on both sides of it, while the fluid flow is determined by the temperature difference recorded by the thermocouples at the inlet of the measuring plot.

Как способы, так и устройство характеризуются высокой сложностью и трудоемкостью проведения измерений. К тому же для реализации указанных способов необходимо иметь дозатор жидкости, способный обеспечить ее подачу в газовые баллоны при давлении свыше 20 МПа (200 ат.), а для обеспечения работы устройства необходимо иметь специальный источник электропитания для нагрева источника тепла в измерительной камере. Both the methods and the device are characterized by high complexity and the complexity of the measurements. In addition, to implement these methods, it is necessary to have a liquid dispenser capable of supplying it to gas cylinders at a pressure of more than 20 MPa (200 at.), And to ensure the operation of the device, it is necessary to have a special power source to heat the heat source in the measuring chamber.

С целью устранения отмеченных недостатков предлагается способ и измерительное устройство для определения количества сжатого природного газа, находящегося в тракторных баллонах, при этом устройство подключается к заправочной магистрали газодизельного трактора только на время измерения расходных параметров газа, а при выполнении работы трактора оно отсоединяется, тем самым обеспечивается целостность монометра и измерителя температуры. In order to eliminate the noted drawbacks, a method and a measuring device for determining the amount of compressed natural gas contained in the tractor cylinders are proposed, while the device is connected to the gas-diesel tractor refueling line only for the duration of measuring the gas flow parameters, and when the tractor is running, it is disconnected, thereby ensuring monometer and temperature meter integrity.

Определение количества израсходованного газа состоит в том, что в начале опыта по давлению и температуре проходящего через измерительное устройство газа устанавливают начальный объем газа, находящегося в баллонах, а затем в конце опыта устанавливают оставшийся объем газа и разность объемов, приведенную к нормальным условиям. The determination of the amount of gas consumed consists in the fact that at the beginning of the experiment, the initial volume of gas in the cylinders is determined by the pressure and temperature of the gas passing through the measuring device, and then at the end of the experiment, the remaining gas volume and the difference in volumes are reduced to normal conditions.

Устройство для измерения расходных параметров газа представляет собой переносную измерительную установку. Она состоит из наконечника 1, корпуса с промежуточной камерой 2 (см. чертеж). В корпусе установлен впускной клапан 3 с пружиной 4, свободный конец клапана 5 выполнен конусообразным, он предназначен для перекрытия перепускного отверстия 6. В корпус вмонтированы штуцера 7 и 8 для присоединения датчика температуры 9 и гасителя скорости газа 10. В торцевой части корпуса вмонтирован замок 11 с байонетным зажимом, позволяющий быстро осуществлять присоединение нужного по классу точности и пределам измерения манометра 12, а также перед замком установлена пористая газопроницаемая прокладка 13. A device for measuring the flow rate of gas is a portable measuring device. It consists of a tip 1, a housing with an intermediate chamber 2 (see drawing). An inlet valve 3 with a spring 4 is installed in the body, the free end of the valve 5 is conical, it is designed to close the bypass hole 6. The fittings 7 and 8 are mounted in the body for connecting the temperature sensor 9 and the gas velocity damper 10. A lock 11 is mounted in the end part of the body with a bayonet clamp, which allows you to quickly connect the pressure gauge 12 required by the accuracy class and measurement limits, as well as a porous gas-permeable gasket 13 in front of the lock.

Предлагаемое устройство работает следующим образом. The proposed device operates as follows.

Перед началом измерения расходных параметров газа, наконечник измерительного устройства 1 вставляют в отверстие заправочной газовой магистрали трактора. И там его фиксируют, затем медленно открывают наполнительный вентиль, сжатый газ поступает в наконечник из баллонов, отжимает впускной клапан 3, его острый конец 5 перекрывает перепускное отверстие 6, тем самым защищает измерительные приборы от возможной пневмоударной волны. По мере заполнения корпуса клапана сжатым газом создаваемое в нем давление сравняется с давлением газа в баллонах, пружина преодолеет сопротивление газа и конический конец впускного клапана откроет перепускное отверстие 6. Газ через это отверстие станет поступать в промежуточную камеру, а затем через калиброванное малое отверстие в корпус гасителя скорости 10. Корпус гасителя наполнен мелкими металлическими опилками, препятствующими образованию высокоскоростной газовой струи и гасящими скорость истечения газа из промежуточной камеры. Все это позволит уменьшить охлаждение элементов измерительного устройства, вызываемое адиабатическим расширением газа и практически исключить его влияние на показания датчика температуры. Before measuring the flow rate of the gas, the tip of the measuring device 1 is inserted into the hole of the gas supply line of the tractor. And there it is fixed, then the filling valve is slowly opened, the compressed gas enters the tip from the cylinders, squeezes the inlet valve 3, its sharp end 5 closes the bypass hole 6, thereby protecting the measuring devices from a possible pneumatic shock wave. As the valve body is filled with compressed gas, the pressure created in it will equal the gas pressure in the cylinders, the spring will overcome the gas resistance and the conical end of the inlet valve will open the bypass hole 6. Gas through this hole will enter the intermediate chamber, and then through the calibrated small hole into the body speed absorber 10. The damper body is filled with small metal filings that impede the formation of a high-speed gas jet and quench the rate of gas outflow from the intermediate chamber . All this will reduce the cooling of the elements of the measuring device caused by the adiabatic expansion of the gas and practically eliminate its influence on the temperature sensor.

Выходящий из гасителя скорости газ с помощью гибкой трубки, надетой на штуцер 8, подводится к всасывающей воздушной магистрали двигателя и сгорает в его цилиндрах. The gas exiting the speed damper using a flexible tube worn on the nozzle 8 is fed to the intake air line of the engine and burns in its cylinders.

Измерения расходных параметров проводятся спустя 30-40 секунд после открытия наполнительного вентиля, когда в промежуточную камеру попадут порции газа из баллона, вытеснив объем газа, находящийся в заправочном трубопроводе. При этом давление и температура газа в камере стабилизируются и станут равны температуре и давлению газа в баллонах. Measurement of flow parameters is carried out 30-40 seconds after the opening of the filling valve, when portions of gas from the cylinder get into the intermediate chamber, displacing the volume of gas in the filling pipe. In this case, the pressure and temperature of the gas in the chamber stabilize and become equal to the temperature and pressure of the gas in the cylinders.

Наличие замка с байонетным зажимом позволяет быстро присоединять и отсоединять манометры, подбирая манометр, обеспечивающий наибольшую точность получения результатов измерений. The presence of a lock with a bayonet clamp allows you to quickly connect and disconnect pressure gauges, selecting a pressure gauge that provides the greatest accuracy in obtaining measurement results.

Claims (1)

Translated fromRussian

Устройство для измерения количества израсходованного сжатого газа двигателем внутреннего сгорания трактора, отличающееся тем, что оно выполнено с возможностью измерения газодинамических параметров газа (давления и температуры) не непосредственно в газовых баллонах, а в промежуточной камере устройства, состоящего из наконечника, вставляемого в отверстие заправочной газовой магистрали трактора, впускного клапана, острый конец которого с момента начала выпуска порции газа перекрывает это отверстие и защищает манометр от пневмоударной волны, промежуточной камеры со штуцерами для присоединения датчика температуры и гасителя скорости газа, выполненного в виде корпуса, наполненного мелкими металлическими опилками, а также замка с байонетным зажимом, позволяющим осуществлять присоединение манометров нужного класса точности и проделать измерения, причем промежуточная камера выполнена с возможностью поступления газа из баллонов до тех пор, пока порции баллонного газа не вытеснят из нее через гаситель скорости объем газа, ранее находящийся в трубопроводе заправочной магистрали, и температура и давление не станут равными его параметрам в баллонах. A device for measuring the amount of compressed gas consumed by the tractor’s internal combustion engine, characterized in that it is configured to measure gas dynamic parameters of the gas (pressure and temperature) not directly in the gas cylinders, but in the intermediate chamber of the device, which consists of a tip inserted into the gas filling hole the tractor’s main line, the inlet valve, the sharp end of which, from the moment the gas portion starts to be released, blocks this hole and protects the pressure gauge from pneumatic shock waves, an intermediate chamber with fittings for attaching a temperature sensor and a gas velocity damper, made in the form of a housing filled with small metal filings, as well as a lock with a bayonet clamp, which allows connecting pressure gauges of the required accuracy class and making measurements, and the intermediate chamber is made with the possibility of gas from the cylinders until portions of the balloon gas are displaced from it through the speed quencher the volume of gas previously located in the pipeline on line and the temperature and pressure become equal to its parameters in the cylinders.