專利名稱:Zp-d型油耗測量計重天平的制作方法
ZP－D型油耗測量計重天平。
本實(shí)用新型屬于稱量儀器。
ZP－D型油耗測量計重天平是一種經(jīng)過改進(jìn)的吊掛等臂天平，應(yīng)用在重量法油耗測量儀中作計重傳感器的計重天平。重量法油耗測量過程是測量連續(xù)不斷流動的燃油流過某一確定質(zhì)量時所需的時間。計重天平就起著精確測定這一確定質(zhì)量，并能準(zhǔn)確地發(fā)出時間信號的作用。在動態(tài)測量過程中計重天平的測量精度受燃油的流速變化、環(huán)境溫度、振動、浮力變化等諸多因素的影響，尤其對10克、20克稱量的小量程油耗儀這些因素的影響更為突出，因此要求計重天平應(yīng)具有分辨力高、動態(tài)響應(yīng)好、抗振性能強(qiáng)、受溫度變化影響小等性能。在本實(shí)用新型之前國內(nèi)外油耗測量的計重天平大都采用“李斯特”AVL油耗儀的天平結(jié)構(gòu)型式。國內(nèi)如天津紅聲儀表廠生產(chǎn)的LES－101型、上海內(nèi)燃機(jī)研究所研制的SYZZ型、上海第二電表廠生產(chǎn)的PY型油耗儀的配套天平都基本采用了AVL天平的結(jié)構(gòu)。這種天平的特點(diǎn)是一種完全等臂吊掛天平，砝碼端與油杯端距中間支點(diǎn)為等臂，支點(diǎn)與砝碼之間吊掛了一個固定質(zhì)量的配重。這種結(jié)構(gòu)的天平結(jié)構(gòu)決定了它不具備動態(tài)測量天平應(yīng)有的較好頻率響應(yīng)。吊掛的配重加重了橫梁的負(fù)荷，降低了天平的靈敏度，天平運(yùn)動過程不停地擺動造成發(fā)訊誤差，特別對小量程油耗測量，往往使測量精度得不到保證。同時AVL天平要求四個支承之間的高精確相互位置，帶來制造與裝配上的困難。
本實(shí)用新型的目的是提供一個具有高分辨能力和動態(tài)響應(yīng)好、抗振性能強(qiáng)、溫度影響小的高精度油耗測量計重天平，以滿足重量法油耗測量要求。
圖1是ZP－D油耗測量計重天平示意圖。
圖中1、4－主刀，2－中刀，3－橫梁，5－限位螺釘，6－配重塊，7－發(fā)訊擋片，8－光電發(fā)訊機(jī)構(gòu)，9－砝碼，10－砝碼摘掛執(zhí)行機(jī)構(gòu)，11－油杯。
本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的扁平體的勻質(zhì)剛性橫梁由中刀2作支點(diǎn)，在2左右兩側(cè)等臂設(shè)置主刀1、4，分別用以吊掛油杯11和砝碼9，1、2、4刀口為硬度高、摩擦系數(shù)小的材質(zhì)制成的三楞體，與瑪瑙刀承保持靈活的線接觸，且1、2、4刀口要有一定的共面性。配重塊6為一空心圓柱體，內(nèi)部加有重金屬鉛，位于砝碼端盡量靠近等臂主刀4的右外側(cè)，以不影響天平動作的最小距離為宜，其質(zhì)量與刀口4以外部分的橫梁質(zhì)量、發(fā)訊擋片7的質(zhì)量及砝碼掛桿的質(zhì)量一起平衡油杯11及油杯內(nèi)存油的質(zhì)量。配重塊6還裝有調(diào)節(jié)螺釘，使其沿橫梁的上下方向移動調(diào)節(jié)橫梁重心，使天平達(dá)到同時具有高靈敏度及穩(wěn)定性強(qiáng)的最佳點(diǎn)。限位螺釘靠其螺紋調(diào)節(jié)天平橫梁對油路部分的發(fā)訊點(diǎn)，使之在不影響發(fā)訊質(zhì)量的情況下盡可能接近天平的平衡點(diǎn)。發(fā)訊擋片7為一長條形金屬片，位于橫梁上刀口4與配重塊6之間，可隨橫梁的運(yùn)動做上下移動，使光電發(fā)訊機(jī)構(gòu)8發(fā)出不同的電信號。砝碼摘掛執(zhí)行機(jī)構(gòu)10為一數(shù)字控制電磁裝置，可按工作需要自動摘掛砝碼。
本實(shí)用新型在實(shí)際測量時首先根據(jù)被測發(fā)動機(jī)的工況選擇量程(如10克、25克……等)通過砝碼摘掛執(zhí)行機(jī)構(gòu)10掛上相應(yīng)重量的砝碼，此時天平橫梁右端下沉，發(fā)訊擋片7和光電發(fā)訊機(jī)構(gòu)8的相對位置使之發(fā)出充油信號。油箱中的油經(jīng)進(jìn)油管向油杯11充油，當(dāng)充油重量等于砝碼重量時，天平橫梁轉(zhuǎn)到平衡位置，光電發(fā)訊機(jī)構(gòu)發(fā)出信號，并經(jīng)過一定的延遲時間停止充油，這時油杯端的重量超過砝碼端，橫梁右端上抬，由于限位螺釘5的作用，停留在接近橫梁平衡位置的上方。由于整個測量過程中始終經(jīng)油杯向發(fā)動機(jī)供油，停止充油后，隨著燃油的消耗，油杯中的油逐漸減少，當(dāng)開始燃用被測燃油的瞬間，橫梁脫離了限位螺釘5回到平衡位置，發(fā)訊擋片的運(yùn)動使光電發(fā)訊機(jī)構(gòu)發(fā)出開始計時的電信號，同時砝碼摘掛執(zhí)行機(jī)構(gòu)10接受信號摘掉砝碼，天平右端的重量輕于油杯端，使橫梁右端又一次上抬，回到開始計時前的同一位置。當(dāng)油杯內(nèi)被測燃油燃用完畢的瞬間(油杯內(nèi)只剩下存油)，天平橫梁第二次回到平衡位置，發(fā)訊擋片在開始計時的同一位置光電發(fā)訊機(jī)構(gòu)發(fā)出停止計時和掛砝碼的信號，本次測量循環(huán)結(jié)束，并自動開始第二次測量。每一測量循環(huán)記錄了發(fā)動機(jī)消耗這一確定質(zhì)量的燃油所用的時間。
ZP－D油耗測量計重天平結(jié)構(gòu)新穎，其稱重部分的油杯端1及砝碼端4距支點(diǎn)2為等臂，因此它保持了吊掛等臂天平原有的優(yōu)點(diǎn)，但又不同于普通的等臂吊掛天平，由于配重6的設(shè)置，使橫梁的質(zhì)量分布對于支點(diǎn)2不對稱的，其重心位置脫離了支點(diǎn)的鉛垂 而偏向發(fā)訊端，增加了同樣力矩作用下橫梁轉(zhuǎn)動的角加速度，提高了天平的頻率響應(yīng)。不存在吊掛的平衡配重，既減輕了橫梁的負(fù)荷，提高了天平的靈敏度，又消除了配重擺動造成的稱重誤差。因此ZP－D油耗計重天平具有分辨力高，受溫度變化影響小，抗振性能強(qiáng)，測量精度高，重復(fù)性好及易于加工調(diào)整等優(yōu)點(diǎn)。測試結(jié)果，量程在10克－100克范圍內(nèi)的計重誤差＜＋0.3％，而目前所用的AVL型結(jié)構(gòu)天平在25克－100克量程范圍內(nèi)的標(biāo)稱精度是＋1％。
由于ZP－D油耗測量計重天平在結(jié)構(gòu)上的創(chuàng)新，顯示出了突出的優(yōu)點(diǎn)，不但有效地應(yīng)用在測量發(fā)動機(jī)的燃油消耗率，還可推廣應(yīng)用在需要精確測量動態(tài)流速的其它場合。
權(quán)利要求
1.一種稱量儀器ZP-D油耗測量計重天平，a，中刀[2]支持橫梁[3]，b，橫梁[3]上有在[2]等臂處分別支掛油杯[11]和砝碼[9]的主刀[1]、[4]、發(fā)訊擋片[7]、配重塊[6]，c，限位螺釘[5]、光電發(fā)訊機(jī)構(gòu)[8]、砝碼摘掛執(zhí)行機(jī)構(gòu)[10]，其特征是配重塊[6]設(shè)置在橫梁[3]的砝碼端靠近等臂主刀[4]之外側(cè)。
2.按照權(quán)利要求
1所說的ZP－D油耗測量計重天平，其特征是所說的配重塊〔6〕可以沿橫梁〔3〕上下、左右移動并可固定在橫梁上。
專利摘要
一種稱量儀器，ZP-D油耗測量計重天平，是一種經(jīng)過改進(jìn)的吊掛等臂天平，具有等臂天平的優(yōu)點(diǎn)，但又不同于普通的等臂天平，配重塊的設(shè)置使橫梁的質(zhì)量分布對于支點(diǎn)是不對稱的，重心位置脫離了支點(diǎn)的鉛垂方向而偏向了發(fā)訊端，具有高分辨力，穩(wěn)定性好，又有良好的動態(tài)響應(yīng)，精度高，重復(fù)性好的特點(diǎn)，是動態(tài)測量油耗的理想配套儀器，特別對小量程動態(tài)測量，優(yōu)點(diǎn)更為突出。
文檔編號G01D1/18GK86203680SQ86203680
公開日1987年7月8日 申請日期1986年6月9日
發(fā)明者陸靖基, 王德升 申請人:王德升導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan