專利名稱：一種基于能量耗損的柴油機狀態(tài)檢測裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及柴油機檢測技術，尤其涉及一種基于能量耗損的柴油機狀態(tài)檢測裝置。
背景技術：
柴油機的狀態(tài)檢測技術是檢測柴油機在各種工況下的工作情況。柴油機的狀態(tài)檢測技術有鐵譜分析技術和振動分析方法。鐵譜分析是從柴油機潤滑系統(tǒng)中取油液進行油液分析，可以檢測運動副的磨損情況。振動分析方法是采集柴油機機的振動信號進行分析。這些方法檢測不方便，并且比較單一。
發(fā)明內容本實用新型的目的在于克服上述現有技術的缺點和不足，提供一種性能穩(wěn)定，檢測方便且準確率高的，一種基于能量耗損的柴油機狀態(tài)檢測裝置。本實用新型通過下述技術方案實現一種基于能量耗損的柴油機狀態(tài)檢測裝置，包括流量傳感器、扭矩傳感器、轉速傳感器、信號處理電路、微型計算機，所述流量傳感器與燃油箱的輸油管連接，所述扭矩傳感器和轉速傳感器與曲軸連接，所述信號處理電路分別連接流量傳感器、扭矩傳感器和轉速傳感器，所述信號處理電路連接微型計算機。所述微型計算機還連接有操作面板、智能儀表和報警儀器。所述流量傳感器采用渦輪式流量傳感器。所述轉速傳感器采用霍爾傳感器。所述微型計算機由單片機組成，單片機采用集成電路集成在同一硅片上，至少包括CPU、運算器、控制器、存儲器、總線和輸入輸出接口。柴油機在各種工況下建立的故障知識庫，柴油機在各種工況下建立的能量耗損故障庫，如柴油機振動加劇或一些摩擦副磨損嚴重時，能量耗損變化較大，與故障數據庫對比，從而檢測柴油機故障。如上所述本實用新型提出從柴油機的輸入輸出分析，輸入是燃油，輸出是對外做功，輸入燃油的流量可以通過流量傳感器測量，而輸出的扭矩和轉速分別通過扭矩和轉速傳感器測量。模擬信號通過信號處理電路將模擬信號轉換成數字信號，經過微型計算機對信號的數字采樣處理和運算放大電路處理，轉換成能量耗損量，通過智能儀器顯示能量損耗參數。與現有技術相比本實用新型的有益效果在于本實用新型主要由三個傳感器和微型計算機等組成，安裝方便，操作簡單，不會對環(huán)境造成污染，也不會對柴油機造成損壞；當柴油機發(fā)現故障時，本裝置可及時檢測，將柴油機停止工作進行維修，可以減少燃油的浪費，從而可以節(jié)約能源。
圖1為本實用新型一種基于能量耗損的柴油機狀態(tài)檢測裝置的結構示意圖。
具體實施方式
下面結合具體實施例對本實用新型作進一步具體詳細描述，但本實用新型的實施方式不限于此，對于未特別注明的工藝參數，可參照常規(guī)技術進行。實施例如圖1所示，本實用新型基于能量耗損的柴油機狀態(tài)檢測裝置，包括流量傳感器、 扭矩傳感器、轉速傳感器、信號處理電路、微型計算機，所述流量傳感器與燃油箱的輸油管連接，所述扭矩傳感器和轉速傳感器與曲軸連接，所述信號處理電路分別連接流量傳感器、 扭矩傳感器和轉速傳感器，所述信號處理電路連接微型計算機。所述微型計算機還連接有操作面板、智能儀表和報警儀器。所述流量傳感器采用渦輪式流量傳感器。所述轉速傳感器采用霍爾傳感器。所述信號處理電路對信號進行放大與信號濾波處理。所述微型計算機由單片機組成，單片機采用集成電路集成在同一硅片上，至少包括CPU、運算器、控制器、存儲器、總線、輸入輸出接口。如圖1所示，一端是燃油箱，另一端是柴油機，燃油箱和柴油機通過輸油管連接， 柴油機的另一端是輸出曲軸。流量傳感器安裝在輸油管中，流量傳感器檢測輸油管的燃油的流量變化。扭矩傳感器和轉速傳感器安裝在曲軸上，測量曲軸的扭矩和轉速，流量與時間相乘就可以得到消耗燃油的體積，燃油體積與燃油密度相乘得到燃油的質量，再和燃油燃燒值相乘就可以得到燃油的化學能。輸出的力矩和轉速是指柴油機從曲軸端輸出的力矩和轉速。通過扭矩、轉速傳感器測得輸出扭矩、轉速對應的電信號，經處理獲得輸出功率，并與柴油機工作時間相乘即可獲得輸出的能量，輸入輸出能量之差即是系統(tǒng)能量的耗損。這些信號通過信號處理電路將模擬流量信號轉換成數字信號，再將數字信號送入微型計算機處理，轉換成能量耗損量，最后通過智能儀表顯示參數等。操作面板與微型計算機連接。微型計算機由單片機構成，采用集成電路技術，集成在同一硅片上。具體地說，單片機采用C語言進行編程，寫代碼效率高、軟件調試直觀、維護升級方便、代碼的重復利用率高。流量信號、扭矩信號和轉速信號，通過信號處理電路，將這些模擬信號轉換成數字信號，再將數字信號送入單片機，對數字信號進行運算放大處理，通過智能顯示儀器顯示能量損耗參數。在各種工況下對故障進行機理分析，以故障樹的形式列舉故障原因，依據故障機理分析制定檢測程序。根據正常和異常狀態(tài)下建立的故障庫。如當柴油機的輸出的機械能增加時，輸入柴油機的燃油也隨之增加，能量耗損基本保持不變，當柴油機的輸出的機械能減少時，輸入柴油機的燃油也隨之減少，能量耗損也基本保持不變。柴油機振動加劇或一些活塞磨損嚴重時，能量耗損變化較大，從而通過本實用新型判斷柴油機系統(tǒng)的故障，甚至判斷系統(tǒng)的故障部位。如上所述本實用新型提出從柴油機的輸入輸出分析，輸入是燃油，輸出是對外做功，輸入燃油的流量可以通過流量傳感器測量，而輸出的扭矩和轉速分別通過扭矩和轉速傳感器測量。模擬信號通過信號處理電路將模擬信號轉換成數字信號，經過微型計算機對信號的數字采樣、濾波和運算放大電路處理，轉換成能量耗損量，通過智能儀器顯示能量損耗參數。如上所述便可較好地實現本實用新型。上述實施例為本實用新型較佳的實施方式，但本實用新型的實施方式并不受上述實施例的限制，其他的任何未背離本實用新型的精神實質與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應為等效的置換方式，都包含在本實用新型的保護范圍之內。
權利要求1.一種基于能量耗損的柴油機狀態(tài)檢測裝置，其特征在于包括流量傳感器、扭矩傳感器、轉速傳感器、信號處理電路、微型計算機，所述流量傳感器與燃油箱的輸油管連接，所述扭矩傳感器和轉速傳感器與曲軸連接，所述信號處理電路分別連接流量傳感器、扭矩傳感器和轉速傳感器，所述信號處理電路連接微型計算機。
2.根據權利要求1所述的基于能量耗損的柴油機狀態(tài)檢測裝置，其特征在于所述微型計算機還連接有操作面板、智能儀表和報警儀器。
3.根據權利要求1所述的基于能量耗損的柴油機狀態(tài)檢測裝置，其特征在于所述流量傳感器采用渦輪式流量傳感器。
4.根據權利要求1所述的基于能量耗損的柴油機狀態(tài)檢測裝置，其特征在于所述轉速傳感器采用霍爾傳感器。
5.根據權利要求1所述的基于能量耗損的柴油機狀態(tài)檢測裝置，其特征在于所述微型計算機由單片機組成，單片機采用集成電路集成在同一硅片上，至少包括CPU、運算器、控制器、存儲器、總線和輸入輸出接口。
專利摘要本實用新型公開了一種基于能量耗損的柴油機狀態(tài)檢測裝置，包括流量傳感器、扭矩傳感器、轉速傳感器、信號處理電路、微型計算機，所述流量傳感器與燃油箱的輸油管連接，所述扭矩傳感器和轉速傳感器與曲軸連接，所述信號處理電路分別連接流量傳感器、扭矩傳感器和轉速傳感器，所述信號處理電路連接微型計算機。柴油機系統(tǒng)輸入輸出的能量之差為能量耗損。柴油機在各種工況下建立的故障知識庫，當能量耗損出現變化時，與故障數據知識對比，從而檢測柴油機故障。本實用新型結構簡單、性能穩(wěn)定、精度高、使用方便等優(yōu)點，有較高的應用推廣價值。
文檔編號G01M15/04GK201993234SQ201120012448
公開日2011年9月28日 申請日期2011年1月14日 優(yōu)先權日2011年1月14日
發(fā)明者盧小輝, 肖海兵, 葛爽, 謝小鵬 申請人:華南理工大學