專利名稱：船用柴油機(jī)配氣機(jī)構(gòu)性能測試信號采集裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及船用柴油機(jī)配氣機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)與動(dòng)力學(xué)性能測試領(lǐng)域，特別是涉及ー種船用柴油機(jī)配氣機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)與動(dòng)力學(xué)性能測試信號采集裝置。
背景技術(shù)：
配氣機(jī)構(gòu)的性能研究是船用柴油機(jī)整機(jī)性能研究中的ー個(gè)重要組成部分，目前人們對配氣機(jī)構(gòu)測試工作一般采用純模擬試驗(yàn)臺測試或發(fā)動(dòng)機(jī)倒拖試驗(yàn)，對配氣機(jī)構(gòu)在實(shí)際發(fā)動(dòng)機(jī)上的運(yùn)動(dòng)學(xué)與動(dòng)力學(xué)性能測試較少，并且沒有可在實(shí)際發(fā)動(dòng)機(jī)上直接應(yīng)用的配氣機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)與動(dòng)力學(xué)性能測試的試驗(yàn)裝置。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種船用柴油機(jī)配氣機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)與動(dòng)力學(xué)性能測試信號采集裝置，能夠?qū)Σ裼蜋C(jī)配氣機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)與動(dòng)力學(xué)多個(gè)參數(shù)進(jìn)行同步采集。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的船用柴油機(jī)配氣機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)與動(dòng)力學(xué)性能測試信號采集裝置，包括多個(gè)測試傳感器，與被測試的配氣機(jī)構(gòu)相連接，用于采集船用柴油機(jī)配氣機(jī)構(gòu)的加速度，位移，應(yīng)變，曲軸轉(zhuǎn)角及上止點(diǎn)信號；動(dòng)態(tài)信號采集系統(tǒng)，與所述多個(gè)測試傳感器相連接，對被采集的信號進(jìn)行放大、濾波處理；計(jì)算機(jī)，與所述動(dòng)態(tài)信號采集系統(tǒng)相連接，對被采集的信號進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示，記錄所述被采集的信號隨曲軸轉(zhuǎn)角的變化曲線。采用本發(fā)明的船用柴油機(jī)配氣機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)與動(dòng)力學(xué)性能測試信號采集裝置，具有如下有益效果I)可實(shí)現(xiàn)多參數(shù)同步測量。針對不同的測試需求，選擇相應(yīng)的測量儀器進(jìn)行搖臂、推桿應(yīng)變、氣閥加速度、氣閥位移和氣閥間隙的測量，尤其是可實(shí)現(xiàn)熱態(tài)氣閥間隙的測量。2)信號采集裝置采用了集成化的數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)配氣機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)與動(dòng)カ學(xué)多參數(shù)的同步測量，效率高。3)信號采集裝置采用模塊化設(shè)計(jì)，便攜性強(qiáng)。4)開發(fā)專用的數(shù)據(jù)處理分析軟件后，便于進(jìn)行試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析。5)在對少量零件進(jìn)行結(jié)構(gòu)改動(dòng)后，可直接在柴油機(jī)上應(yīng)用該裝置完成配氣機(jī)構(gòu)信號采集及試驗(yàn)。


下面結(jié)合附圖與具體實(shí)施方式
對本發(fā)明作進(jìn)ー步詳細(xì)的說明圖I是配氣機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)與動(dòng)力學(xué)性能測試裝置原理結(jié)構(gòu)圖；圖2是冷態(tài)測試時(shí)凸輪軸拖動(dòng)系統(tǒng)圖。
具體實(shí)施例方式參見圖I所示，根據(jù)測試原理集成配氣機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)與動(dòng)力學(xué)性能試驗(yàn)信號采集裝置。所述測試裝置包括多個(gè)測試傳感器(包括加速度、位移、應(yīng)變、曲軸轉(zhuǎn)角及上止點(diǎn)信號)、動(dòng)態(tài)信號采集系統(tǒng)(包括集成信號放大調(diào)理単元、信號采集單元)，所述多個(gè)測試傳感器與被測試的配氣機(jī)構(gòu)相連接，并將測試的信號傳輸給所述動(dòng)態(tài)信號采集系統(tǒng)。所述多個(gè)測試傳感器中，采用壓電式加速度傳感器測量氣閥加速度，采用電渦流位移傳感器測量動(dòng)態(tài)氣閥間隙，采用激光位移傳感器測量氣閥位移，采用應(yīng)變片(花)測量推桿、搖臂等部件的受カ情況，采用光電轉(zhuǎn)角編碼器測量曲軸轉(zhuǎn)角信號及上止點(diǎn)信號。配氣機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)時(shí)，光電轉(zhuǎn)角編碼器發(fā)出脈沖信號觸發(fā)采樣，實(shí)現(xiàn)氣閥加速度、氣閥間隙、氣閥位移及搖臂推桿應(yīng)變信號的高速動(dòng)態(tài)同步采集(即采用曲軸轉(zhuǎn)角信號進(jìn)行外觸發(fā)的方式實(shí)現(xiàn)高速動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)采集)。所有被采集的信號均經(jīng)過所述動(dòng)態(tài)信號采集系統(tǒng)進(jìn)行放大、濾波處理后，通過1394接ロ傳送到計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理。在所述計(jì)算機(jī)中通過專門設(shè)計(jì) 的程序進(jìn)行處理分析，并可實(shí)時(shí)顯示、記錄以上所述被采集的信號隨曲軸轉(zhuǎn)角的變化曲線。所述信號采集裝置可實(shí)現(xiàn)熱機(jī)(柴油機(jī)缸內(nèi)著火燃燒)和冷機(jī)(柴油機(jī)缸內(nèi)不著火不燃燒)兩種狀態(tài)下的配氣機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)測試，尤其適合在大型發(fā)動(dòng)機(jī)上測試。熱機(jī)時(shí)，光電轉(zhuǎn)角編碼器安裝在配氣機(jī)構(gòu)的曲軸上，柴油機(jī)缸內(nèi)著火燃燒，由曲軸帶動(dòng)凸輪軸驅(qū)動(dòng)配氣機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)。冷機(jī)時(shí)如圖2所示，此時(shí)凸輪軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)由弾性聯(lián)軸節(jié)2、扭矩測試儀3、變頻電機(jī)4、安裝支架5組成；斷開凸輪軸I與曲軸的傳動(dòng)裝置，柴油機(jī)缸內(nèi)不著火，由變頻電機(jī)4帶動(dòng)凸輪軸I驅(qū)動(dòng)配氣機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)，光電轉(zhuǎn)角編碼器安裝在配氣機(jī)構(gòu)的凸輪軸I上。本發(fā)明針對船用柴油機(jī)特點(diǎn)開發(fā)的配氣機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)與動(dòng)力學(xué)性能測試信號采集裝置具有模塊化、便攜化的特點(diǎn)。易于實(shí)現(xiàn)，通用性強(qiáng)，可用于柴油機(jī)配氣機(jī)構(gòu)的冷態(tài)或熱態(tài)測試，適合在少量的結(jié)構(gòu)變化后直接在柴油機(jī)上進(jìn)行配氣機(jī)構(gòu)測試試驗(yàn)。對于船用柴油機(jī)配氣機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)、計(jì)算分析以及試驗(yàn)測試具有重要意義。以上通過具體實(shí)施方式
對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，但這些并非構(gòu)成對本發(fā)明的限制。在不脫離本發(fā)明原理的情況下，本領(lǐng)域的技術(shù)人員還可做出許多變形和改進(jìn)，這些也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種船用柴油機(jī)配氣機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)與動(dòng)力學(xué)性能測試信號采集裝置，其特征在干，包括 多個(gè)測試傳感器，與被測試的配氣機(jī)構(gòu)相連接，用于采集船用柴油機(jī)配氣機(jī)構(gòu)的加速度，位移，應(yīng)變，曲軸轉(zhuǎn)角及上止點(diǎn)信號； 動(dòng)態(tài)信號采集系統(tǒng)，與所述多個(gè)測試傳感器相連接，對被采集的信號進(jìn)行放大、濾波處理； 計(jì)算機(jī)，與所述動(dòng)態(tài)信號采集系統(tǒng)相連接，對被采集的信號進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示，記錄所述被采集的信號隨曲軸轉(zhuǎn)角的變化曲線。
2.如權(quán)利要求I所述的裝置，其特征在于所述多個(gè)測試傳感器中，采用壓電式加速度傳感器測量氣閥加速度，采用電渦流位移傳感器測量動(dòng)態(tài)氣閥間隙，采用激光位移傳感器測量氣閥位移，采用應(yīng)變片或應(yīng)變花測量推桿、搖臂部件的受カ情況，采用光電轉(zhuǎn)角編碼器測量曲軸轉(zhuǎn)角信號及上止點(diǎn)信號。
3.如權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于配氣機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)時(shí)，光電轉(zhuǎn)角編碼器發(fā)出脈沖信號觸發(fā)采樣，實(shí)現(xiàn)氣閥加速度、氣閥間隙、氣閥位移及搖臂推桿應(yīng)變信號的高速動(dòng)態(tài)同步采集。
全文摘要
本發(fā)明公開了提供一種船用柴油機(jī)配氣機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)與動(dòng)力學(xué)性能測試信號采集裝置，包括多個(gè)測試傳感器，與被測試的配氣機(jī)構(gòu)相連接，用于采集船用柴油機(jī)配氣機(jī)構(gòu)的加速度，位移，應(yīng)變，曲軸轉(zhuǎn)角及上止點(diǎn)信號；動(dòng)態(tài)信號采集系統(tǒng)，與所述多個(gè)測試傳感器相連接，對被采集的信號進(jìn)行放大、濾波處理；計(jì)算機(jī)，與所述動(dòng)態(tài)信號采集系統(tǒng)相連接，對被采集的信號進(jìn)行分析處理，并實(shí)時(shí)顯示、記錄所述被采集的信號隨曲軸轉(zhuǎn)角的變化曲線。本發(fā)明能夠?qū)Σ裼蜋C(jī)配氣機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)學(xué)與動(dòng)力學(xué)多個(gè)參數(shù)進(jìn)行同步測試。
文檔編號G01M15/05GK102680241SQ201110066248
公開日2012年9月19日 申請日期2011年3月18日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月18日
發(fā)明者葉斌, 成曉北, 杜一, 梁剛, 王宇業(yè), 胡云, 賀林, 黃立 申請人:中國船舶重工集團(tuán)公司第七一一研究所