專利名稱：柴油機(jī)爆發(fā)壓力檢測儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型柴油機(jī)爆發(fā)壓力檢測儀，是檢測鐵路內(nèi)燃機(jī)車柴油機(jī)氣缸內(nèi)爆發(fā)壓力和壓縮壓力的專用儀器。
本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的柴油機(jī)爆發(fā)壓力檢測儀，它包括電源，它還包括傳感器、電荷放大器、單片機(jī)和顯示器，所述的傳感器、電荷放大器、單片機(jī)和顯示器依次連接，所述的電源分別與電荷放大器、單片機(jī)和顯示器相連，所述的傳感器下部安裝有快速散熱接頭，所述的快速散熱接頭與柴油機(jī)示功閥接口螺紋相連。
本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點1)本實用新型采用石英壓電晶體傳感器，溫飄系數(shù)較低，精度較高，經(jīng)試用證明可靠性非常好，特制了快速散熱接頭，可耐高溫450℃，不需要用水冷卻，傳感器的安裝快速、安全，既保證了檢測時間盡可能縮短，又保證達(dá)到可靠的密封性，還可避免燒傷操作人員；2)以往的機(jī)械表讀數(shù)只能精確到小數(shù)點后一位，測量一臺機(jī)車數(shù)據(jù)往往需要更換2至3只機(jī)械表，本儀器檢測結(jié)果可精確到小數(shù)點后2位，并可長期應(yīng)用；3)它不僅檢測壓力峰值，而且可繪制出氣缸內(nèi)壓力變化曲線，能方便、形象、直觀地反映出柴油機(jī)配氣系統(tǒng)的工作狀態(tài)；4)小型精密電荷放大器，具有低通濾波功能，它的微型化保證了儀器體積小，重量輕，使用、攜帶方便；5)電源選用鎳氫電池取代以往使用的鎳鎘電池，它是一種性能非常優(yōu)異的新型電池，具有以下特點具有較好的低溫放電特性，當(dāng)環(huán)境濕度為-20℃時，放出電量可達(dá)到標(biāo)稱容量的90％，非常適合哈爾濱鐵路局的應(yīng)用；自放電率很小，充足電后，常溫下放置一個月，容量仍能保持在標(biāo)稱容量的85％；它與同體積的鎳鎘電池相比，容量增加一倍；使用壽命長，通常充放電循環(huán)次數(shù)可達(dá)1000次；它生產(chǎn)、使用以及廢棄后，均不會污染環(huán)境，被稱為綠色電池；它無記憶效應(yīng)，可隨時充時，充電前不需先放空電，使用方便；6)全部界面都用漢字提示，初次使用者即使不看使用說明書，也能按照儀器的提示操作，本儀器利用MCS8098單片機(jī)，采用普林斯頓結(jié)構(gòu)，即程序存儲器與數(shù)據(jù)存儲器統(tǒng)一編址，只有64K空間，直接利用現(xiàn)有的漢字庫是不現(xiàn)實的，根據(jù)本系統(tǒng)的特點，將我們在儀器中用到的幾十個的字模，從既有的漢字庫中提取出來，再重新編碼，形成一個適合本儀器的專用漢字庫，從而解決了檢測儀的漢化問題；7)能夠與微機(jī)通訊，便于數(shù)據(jù)管理，本實用新型帶有標(biāo)準(zhǔn)串行接口，可方便地將數(shù)據(jù)傳入到微機(jī)，自動記錄檢測結(jié)果，無需人工抄寫。該界面友好，自帶漢字庫，無需其它應(yīng)用軟件的配合，可獨立運(yùn)行，操作簡單，只需具有計算機(jī)入門知識即可使用；8)本實用新型可減少盲目維修，縮短檢修時間，減輕工人勞動強(qiáng)度，提高勞動生產(chǎn)率，提高機(jī)車?yán)寐?，同時也為保證列車安全正點創(chuàng)造條件，其經(jīng)濟(jì)效益和社會效益都十分明顯。
由附


圖1可知，該儀器主要由傳感器1、電荷放大器2、單片機(jī)3、顯示器4和電源5等組成。并且隨機(jī)配有一套分析管理軟件。所述的傳感器1其敏感元件為石英壓電晶體材料制成，有壓力作用時，產(chǎn)生電荷量，電荷量與壓力成正比；電荷放大器2為小型精密放大器，是一種輸出電壓與輸入電荷量成正比的低功耗運(yùn)算放大器，具有低通濾波功能，它的微型化保證了儀器的體積能夠設(shè)計的較??；單片機(jī)3為MCS8098，它包括A/D轉(zhuǎn)換、串行口、CPU等，通過它可自動記錄檢測結(jié)果、將數(shù)據(jù)傳到微機(jī)內(nèi)；電源5是8節(jié)1.2V鎳氫充電電池串聯(lián)電池組，為系統(tǒng)供電，可連續(xù)工作5小時。
為了方便測量爆發(fā)壓力，機(jī)車柴油機(jī)出廠時安裝了示功閥，該閥上預(yù)留了接口螺紋，接口螺紋是外螺紋，其內(nèi)孔當(dāng)示功閥打開時與氣缸燃燒室相通，所以將傳感器安裝在該接口上即可測得爆發(fā)壓力或壓縮壓力。但是氣缸內(nèi)爆發(fā)壓力最高可達(dá)12MPa左右，溫度可達(dá)700°C以上，因此傳感器的安裝必須解決密封、散熱、安全等問題，具體措施如下傳感器1有壓力作用在其上時，產(chǎn)生電荷量；在所述的傳感器1的下部安裝有快速散熱接頭，它包括散熱片6、隔熱手輪7、密封接頭8和密封錐體9。采用帶內(nèi)螺紋的快速接頭與示功閥接口螺紋相連，快速接頭外安裝隔熱手輪7，所述的隔熱手輪7是絕熱材料制成，保證作業(yè)安全，解決了快速安全操作的問題；快速接頭8內(nèi)安裝帶中心孔的密封錐體9，該錐體9與示功閥接口螺紋內(nèi)孔相配合，解決密封問題；密封錐體9上接帶中心孔的散熱導(dǎo)管，在散熱導(dǎo)管上安裝散熱片6，所述的熱片6高溫氣體經(jīng)其散熱后到達(dá)傳感器1，溫度已降至傳感器允許范圍；散熱片6與散熱導(dǎo)管為過盈配合；散熱導(dǎo)管上端安裝傳感器1，當(dāng)示功閥打開時，高溫高壓的氣體經(jīng)過密封錐體和散熱導(dǎo)管的中心孔，由散熱片降溫后到達(dá)傳感器，使傳感器產(chǎn)生電信號。
主要技術(shù)指標(biāo)主機(jī)電源直流9.6V主機(jī)外型尺寸165mm×135mm×85mm主機(jī)重量1.26kg測試精度1.0％壓力測量范圍0-40Mpa。
權(quán)利要求1.柴油機(jī)爆發(fā)壓力檢測儀，它包括電源，其特征是它還包括傳感器(1)、電荷放大器(2)、單片機(jī)(3)和顯示器(4)，所述的傳感器(1)、電荷放大器(2)、單片機(jī)(3)和顯示器(4)依次連接，所述的電源(5)分別與電荷放大器(2)、單片機(jī)(3)和顯示器(4)相連，所述的傳感器(1)下部安裝有快速散熱接頭，所述的快速散熱接頭與柴油機(jī)示功閥接口螺紋相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的檢測儀，其特征是所述的快速散熱接頭包括散熱片(6)、隔熱手輪(7)、快速接頭(8)和密封錐體(9)，所述的快速接頭(8)外安裝隔熱手輪(7)，快速接頭(8)內(nèi)安裝帶中心孔的密封錐體(9)，該密封錐體(9)上接帶中心孔的散熱導(dǎo)管，在散熱導(dǎo)管上安裝散熱片(6)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的檢測儀，其特征是所述的傳感器(1)其敏感元件為石英壓電晶體材料制成，所述的電荷放大器(2)為小型精密放大器，所述的單片機(jī)(3)為MCS8098，所述的電源為鎳氫充電電池。
專利摘要柴油機(jī)爆發(fā)壓力檢測儀，它包括電源，其特征是它還包括傳感器(1)、電荷放大器(2)、單片機(jī)(3)和顯示器(4)，所述的傳感器(1)、電荷放大器(2)、單片機(jī)(3)和顯示器(4)依次連接，所述的電源(5)分別與電荷放大器(2)、單片機(jī)(3)和顯示器(4)相連，所述的傳感器(1)下部安裝有快速散熱接頭，所述的快速散熱接頭與柴油機(jī)示功閥接口螺紋相連。本實用新型具有使用簡單、性能可靠、體積小、精度高的特點。
文檔編號F02B77/08GK2528941SQ0122719
公開日2003年1月1日 申請日期2001年6月18日 優(yōu)先權(quán)日2001年6月18日
發(fā)明者周永海, 王祥, 龔志遠(yuǎn) 申請人:哈爾濱鐵路局齊齊哈爾科學(xué)技術(shù)研究所