一种用于引擎信号测量的传感器的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种用于引擎信号测量的传感器，其特征在于：所述传感器包括用于包裹喷油管道的压电陶瓷件，在所述压电陶瓷件的外侧设置有具有导电功能的锁紧件，所述压电陶瓷传感器的一个接线端与所述引擎壳体连接，所述压电陶瓷传感器的另一个接线端与所述锁紧件连接。本实用新型能够把柴油等引擎在运行时的状态转换成一定频率的电荷信号，无需外部供电，所产生的电荷信号能够同步体现引擎的工作状态，从而实现传感器对引擎工作信号进行监测，同时，传感器结构简单、安装方便，不会对引擎内部造成影响，适用范围广。
【专利说明】一种用于引擎信号测量的传感器
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一传感器，特别是一种用于引擎信号测量的传感器。
【背景技术】
[0002]在各种引擎在运转过程中，包括柴油机、内燃机和压缩机等需要对它们的工作状态进行实时监测。现有转速测量的传感器一般采用光电式、磁电式、霍尔式，应用这些传感器测量转速时，都需要在被测量轴上安装相应附件，如光电式转速传感器，则需被测轴上贴反光标记，霍尔式需装相应的磁性块，磁电式，则需在被被测轴上安装齿轮，造成安装不方便，应用场合受到限制。
实用新型内容
[0003]本实用新型要解决的技术问题是针对现有技术的现状，提供一种应用范围广、安装方便的用于引擎信号测量的传感器。
[0004]本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为:一种用于引擎信号测量的传感器，其特征在于:所述传感器设置在引擎的喷油管道上，该喷油管道与引擎壳体相连，所述传感器包括用于包裹所述喷油管道的压电陶瓷件，在所述压电陶瓷件的外侧设置有具有导电功能的锁紧件，所述压电陶瓷传感器的一个接线端与所述引擎壳体连接，所述压电陶瓷传感器的另一个接线端与所述锁紧件连接。
[0005]作为改进，所述压电陶瓷件为两片，所述两片压电陶瓷件包括对称布置的上压电陶瓷件和下压电陶瓷件，所述锁紧件包括对称布置的上锁紧件和下锁紧件，所述上锁紧件与所述下锁紧件通过螺栓固定连接，将二片压电陶瓷件和锁紧件分别制成对称的半圆形，便于压电陶瓷件的制造，采用螺栓固定，具有方便简单的特点。
[0006]再改进，所述两片压电陶瓷件与所述喷油管道之间设置有用于包裹所述两片压电陶瓷件的具有导电功能的两片内衬件，设置内衬件起到有效接触喷油管道的目的。
[0007]再改进，所述两片内衬件包括对称布置的上内衬件和下内衬件，将两片内衬件制成对称的半圆形，便于内衬件的制造，降低成本。
[0008]再改进，在所述两片内衬件与所述两片压电陶瓷件之间设置有用于包裹所述两片内衬件的具有聚电功能的两片电容件，电容件配合压电陶瓷件使用，压电陶瓷件受力后产生的电荷由电容件来收集，电容件起到聚集能量，增强传感信号的功能。
[0009]再改进，所述两片电容件包括对称布置的上电容件和下电容件，将电容件制成对称的半圆形，便于制造使用。
[0010]再改进，所述两片压电陶瓷件由压电陶瓷粉烧结而成。
[0011]与现有技术相比，由于本实用新型的优点在于:将二片压电陶瓷片包装在喷油管道上，再将锁紧件锁紧在二片压电陶瓷片上，引擎外壳充当传感器信号的一个接线端，另一个接线端由锁紧件引出，在引擎工作状态下，喷油管道管壁会交替出现类似水的漩涡的振动，喷油管道管壁的振动作用在压电陶瓷片上，从而压电陶瓷片将引擎运动时的状态转换成一定频率的电荷信号，由传感器的接线端输出，从而实现传感器对引擎工作信号进行监测，本实用新型无需外部供电，所产生的电荷信号能够同步体现引擎的工作状态，同时，传感器结构简单、安装方便，不会对引擎内部造成影响，适用范围广。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]图1是本实用新型实施例的结构分解示意图；
[0013]图2是本实用新型实施例安装在喷油管道上的结构示意图；
[0014]图3是图2的另一个方向上的结构示意图；
[0015]图4是图3的左视图。
【具体实施方式】
[0016]以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。
[0017]如图1至4所示，本实施中的用于引擎信号测量的传感器，引擎具有喷油管道，该喷油管道与引擎壳体相连，压电陶瓷传感器包括两片压电陶瓷件、锁紧件、两片内衬件、两片电容件和螺检5等。
[0018]其中，两片压电陶瓷件用于包裹喷油管道6，在两片压电陶瓷件的外侧设置有具有导电功能的锁紧件，压电陶瓷传感器的一个接线端与引擎壳体连接，压电陶瓷传感器的另一个接线端与锁紧件连接。两片压电陶瓷件由压电陶瓷粉烧结而成。压电陶瓷片与喷油管道6的接触面越大，获取的信号越稳定，同时，压电陶瓷片的厚度、紧固程度与灵敏度都有直接的关系。
[0019]另外，两片压电陶瓷件包括对称布置的上压电陶瓷件31和下压电陶瓷件32，锁紧件包括对称布置的上锁紧件41和下锁紧件42，上锁紧件41和下锁紧件42采用铝材结构，在上锁紧件41与下锁紧件42两侧开有螺纹孔，上锁紧件41和下锁紧件42通过螺栓5固定连接，将二片压电陶瓷件和锁紧件分别制成对称的半圆形，便于压电陶瓷件的制造，采用螺栓5固定，具有方便简单的特点。
[0020]此外，两片压电陶瓷件与喷油管道6之间设置有用于包裹两片压电陶瓷件的具有导电功能的两片内衬件，设置内衬件起到有效接触喷油管道的目的。两片内衬件包括对称布置的上内衬件11和下内衬件12，上内衬件11和下内衬件12采用铝材结构，将两片内衬件制成对称的半圆形，便于内衬件的制造，降低成本。
[0021]以外，在两片内衬件与两片压电陶瓷件之间设置有用于包裹两片内衬件的具有聚电功能的两片电容件，两片电容件采用具有电容特性的材质制作，是压电陶瓷片进行采集信号的辅助部件，当压电陶瓷上产生的电荷信号收集在电容中，电容件配合压电陶瓷件使用，根据电容的储能特性，压电陶瓷件受力后产生的电荷收集在电容，电容件起到聚集能量，增强传感信号的功能。两片电容件包括对称布置的上电容件21和下电容件22，将电容件制成对称的半圆形，便于制造使用。
[0022]根据压电陶瓷正压电特性:当晶体受到某固定方向外力的作用时，内部就产生电极化现象，同时，在某两个表面上产生符号相反的电荷；当外力撤去后，晶体又恢复到不带电的状态；当外力作用方向改变时，电荷的极性也随之改变；晶体受力所产生的电荷量与外力的大小成正比。因此，本实用新型的主要部件为压电陶瓷件，起到采集信号的目的。
[0023]本实用新型实用于柴油机、内燃机和压缩机等多种引擎，尤其适用于柴油引擎。现在柴油引擎的基础上对本实用新型的工作原理做简要说明:
[0024]柴油引擎在工作状态下，压缩空气产生高热，在喷入雾化的柴油后，在活塞缸内爆炸膨胀，压力直接作用于活塞上，推动活塞沿气缸作不等速的高速直线作用往复运动，经活塞销、连杆和曲轴等组成的曲柄连杆机构，将活塞的直线运动变成曲杆的旋转运动。在喷入雾化时，会在喷油管道6中产生液体的流动，此时在喷油管道6的管壁上就会交替产生类似于水的漩涡形式的振动，随着喷油动作的进行，漩涡的数量会随着喷油流速的增加而增加，在旋涡的同一截面上，漩涡的形成只能在漩涡列两侧的任意一侧存在，因此在旋涡列的同一截面上将产生压力差。因此，将压电陶瓷传感器安装于喷油管道6上，此时的压力差将作用于由压电陶瓷片上，利用压电陶瓷的正压电特性，在压电陶瓷片上将产生与漩涡频率相同的电荷信号。
[0025]使用中，传感器安装在柴油引擎的喷油管道6上，将二片压电陶瓷片包装在喷油管道6上，再将锁紧件锁紧在二片压电陶瓷片上，引擎外壳充当传感器信号的一个接线端，另一个接线端由锁紧件引出。在引擎工作状态下，喷油管道6的管壁会交替出现类似水的漩涡的振动，喷油管道6管壁的振动作用在压电陶瓷片上，从而压电陶瓷片将引擎运动时的状态转换成一定频率的电荷信号，由传感器的接线端输出，实现传感器对引擎工作信号进行监测，另外，本实用新型无需外部供电，所产生的电荷信号能够同步体现引擎的工作状态，同时，传感器结构简单、安装方便，不会对引擎内部造成影响，适用范围广。
[0026]最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的技术人员应当理解，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行同等替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神与范围。
【权利要求】
1.一种用于引擎信号测量的传感器，其特征在于:所述传感器设置在引擎的喷油管道上，该喷油管道与引擎壳体相连，所述传感器包括用于包裹所述喷油管道的压电陶瓷件，在所述压电陶瓷件的外侧设置有具有导电功能的锁紧件，所述压电陶瓷传感器的一个接线端与所述引擎壳体连接，所述压电陶瓷传感器的另一个接线端与所述锁紧件连接。
2.根据权利要求1所述的传感器，其特征在于:所述压电陶瓷件为两片，所述两片压电陶瓷件包括对称布置的上压电陶瓷件和下压电陶瓷件，所述锁紧件包括对称布置的上锁紧件和下锁紧件，所述上锁紧件与所述下锁紧件通过螺栓固定连接。
3.根据权利要求2所述的传感器，其特征在于:在所述两片压电陶瓷件与所述喷油管道之间设置有用于包裹所述两片压电陶瓷件的具有导电功能的两片内衬件。
4.根据权利要求3所述的传感器，其特征在于:所述两片内衬件包括对称布置的上内衬件和下内衬件。
5.根据权利要求3所述的传感器，其特征在于:在所述两片内衬件与所述两片压电陶瓷件之间设置有用于包裹所述两片内衬件的具有聚电功能的两片电容件。
6.根据权利要求5所述的传感器，其特征在于:所述两片电容件包括对称布置的上电容件和下电容件。
7.根据权利要求1至6任一项所述的传感器，其特征在于:所述两片压电陶瓷件由压电陶瓷粉烧结而成。
【文档编号】G01P3/44GK204128828SQ201420618389
【公开日】2015年1月28日 申请日期:2014年10月24日 优先权日:2014年10月24日
【发明者】刘磊 申请人:宁波江北瑞利特电子有限公司
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