专利名称：一种柴油机多缸热力分析及故障诊断装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及柴油机的热力分析及故障诊断，特别是关于一种基于便携式工控 机平台、测试结果直观、分析功能强大、故障诊断能力优越且携带方便的柴油机多缸热力分 析及故障诊断装置。
背景技术：
柴油机爆发压力的检测是其性能检测、故障判断最常见的方法之一。常规方法是 采用检爆阀进行爆发压力的检测，检爆阀是一种指针式爆发压力表，精度等级为2. 5级，最 高分辨率为lKg/cm2，测试最重要的最高爆炸压力大多通过操作人员目测判断，且不易记录。随着测试技术的发展，传感器测试技术也用到该领域测试中，目前已有的产品主 要针对单缸爆发压力进行测试，目前还没有针对多缸柴油机进行爆发压力测试的装置，而 且测试时以手持式仪表为主，存在数据分析慢、存储量小、稳定性差等缺点，而且通过爆炸 压力分析得到的数据信息量少，不具有柴油机性能分析及故障诊断等附加功能。
发明内容本实用新型提供一种柴油机多缸热力分析及故障诊断装置，可以对多缸柴油机内 的爆炸压力信号进行高速、同步、大容量的测量，测试精度大为提高，而且集成度高、便于携 带；同时还可在对多缸柴油机缸内爆炸压力的同步测量的基础上，根据柴油机结构及原理 的特性，进行柴油机性能分析及故障诊断，实现了对测试信息的综合应用，提高了柴油机运 行管理的信息化。一种柴油机多缸热力分析及故障诊断装置，包括至少两个散热引压管、与所述至 少两个散热引压管连接的耐高温压力传感器、便携式工控机，所述便携式工控机包括多通 道信号调理板、多通道数据采集板、显示单元及性能测试分析及故障诊断单元，每一散热引 压管的一端用于与多缸柴油机的测压孔连接，每一散热引压管的另一端与一个耐高温压力 传感器的输入端相连，耐高温压力传感器的输出端与所述多通道信号调理板的输入端相 连，所述多通道信号调理板的输出端与所述多通道数据采集板的输入端相连，所述多通道 数据采集板的输出端分别与所述显示单元及性能测试分析及故障诊断单元连接。本实用新型由于采取以上技术方案，其具有以下优点1、本实用新型实现了多缸柴油机缸内爆炸压力的同步测量和数字化显示，是一种 基于现代化计算机测试平台基础上的虚拟仪器；2、本实用新型在实现多缸柴油机缸内爆炸压力的同步测量的基础上，根据柴油机 结构及原理的特性，开发了柴油机性能分析及故障诊断平台，实现了对测试信息的综合应 用，提高了柴油机运行管理的信息化；3、本实用新型采用便携式工控机作为测试分析平台，利用工控机内外部空间设计 了测试接口、内置多通道信号调理板和多通道数据采集板，集成度高，因此便于携带；[0010]4、本实用新型采用的多通道数据采集板，实现了多缸压力信号高速、同步、大容量 的测量，为柴油机热力性能分析和故障诊断提供了可靠的数据源。
图1是本实用新型柴油机多缸热力分析及故障诊断装置的结构示意图。图中1_散热引压管；2-耐高温压力传感器；3-便携式工控机；4-多通道信号调 理板；5-多通道数据采集板；6-显示单元；7-性能测试分析及故障诊断单元；8-便携式机 箱。
具体实施方式
下面将结合本实用新型中的附图，对本实用新型中的技术方案进行清楚、完整地 描述。图1所示为本实用新型柴油机多缸热力分析及故障诊断装置的结构示意图，所述 柴油机多缸热力分析及故障诊断装置包括至少两个散热引压管1、与所述至少两个散热引 压管1连接的耐高温压力传感器2、便携式工控机3，所述便携式工控机3包括多通道信号 调理板4、多通道数据采集板5、显示单元6及性能测试分析及故障诊断单元7。每一散热引压管1的一端用于与多缸柴油机的测压孔连接，每一散热引压管1的 另一端与一个耐高温压力传感器2的输入端相连，耐高温压力传感器2的输出端与所述多 通道信号调理板4的输入端相连，所述多通道信号调理板4的输出端与所述多通道数据采 集板5的输入端相连，所述多通道数据采集板5的输出端分别与所述显示单元6及性能测 试分析及故障诊断单元7连接，所述散热引压管1、耐高温压力传感器2及便携式工控机3 集成在便携式机箱8内。本实用新型使用时，将散热引压管1连接到多缸柴油机的测压孔上，连接耐高温 压力传感器2与便携式工控机3上的测试通道，也即将所述耐高温压力传感器2的输出端 与所述多通道信号调理板4的输入端相连，具体实施时，便携式工控机3设置与多缸柴油机 缸头数相匹配的多个航空接头母端，可将所述多通道信号调理板4的输入端与便携式工控 机3的航空插头母端连接，所述耐高温压力传感器2输出端通过航空插头公端与便携式工 控机3的航空插头母端连接即可实现耐高温压力传感器2与便携式工控机3上的测试通道 的连通。与多缸柴油机中各缸连接的散热引压管1将各缸的压力传导至耐高温压力传感 器2，耐高温压力传感器2对压力进行感测并将感测的信号传送给多通道信号调理板4进行 信号滤波、放大、零点调整等信号调理，把压力信号转换成为0-5v标准输出信号，多通道数 据采集板5对多通道信号调理板4输出的信号进行A/D变换，多通道信号调理板4将变换 后的信号转送给显示单元6进行数字显示，同时将变换后的信号传送给性能测试分析及故 障诊断单元7进行热力性能分析及故障诊断。具体的，性能测试分析及故障诊断单元7得 到多缸压力信号后，提取其特征点(如在波形中可以得到最大爆发压力值、升压率、喷油提 前角、发火次序间隔角度、各缸最大压力不均勻度等)，并运用模式识别方法与存储在计算 机程序中已有的正常压力信号进行分析对比，从而实现多缸柴油机同步的热力性能分析和 故障诊断。[0018]本实用新型的散热引压管1可采用黄铜加工成散热型引压管，并具有与现有指针 式爆发压力表相同结构且与柴油机匹配的可拆卸接头，可以不改变现有的测量接口方式， 便于操作人员使用。耐高温压力传感器2可采用HELM90系列耐高温压力传感器或相同性能等级的两 线制电流型耐高温压力传感器。多通道信号调理板4还可设置自校准�？�、自调零模块、增益放大�？榈龋沟媚� 高温压力传感器2输出的信号与多通道数据采集板5相匹配，提高了测试精度。多通道数据采集板5可采用PCI高速数据采集卡，总采样频率可以实现20KHzX 通道数。以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式
，但本实用新型的保护范围并不局限 于此，任何属于本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变 化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权 利要求的保护范围为准。
权利要求一种柴油机多缸热力分析及故障诊断装置，其特征在于包括至少两个散热引压管(1)、与所述至少两个散热引压管(1)连接的耐高温压力传感器(2)、便携式工控机(3)，所述便携式工控机(3)包括多通道信号调理板(4)、多通道数据采集板(5)、显示单元(6)及性能测试分析及故障诊断单元(7)，每一散热引压管(1)的一端用于与多缸柴油机的测压孔连接，每一散热引压管(1)的另一端与一个耐高温压力传感器(2)的输入端相连，耐高温压力传感器(2)的输出端与所述多通道信号调理板(4)的输入端相连，所述多通道信号调理板(4)的输出端与所述多通道数据采集板(5)的输入端相连，所述多通道数据采集板(5)的输出端分别与所述显示单元(6)及性能测试分析及故障诊断单元(7)连接。
2.如权利要求1所述的柴油机多缸热力分析及故障诊断装置，其特征在于所述散热 引压管(1)、耐高温压力传感器(2)及便携式工控机(3)集成在便携式机箱(8)内。
3.如权利要求1所述的柴油机多缸热力分析及故障诊断装置，其特征在于耐高温压 力传感器(2)的输出端与所述多通道信号调理板(4)的输入端相连具体实现如下便携式工控机(3)设置与多缸柴油机缸头数相匹配的航空接头母端，所述耐高温压力 传感器(2)输出端通过航空插头公端与便携式工控机(3)的航空插头母端连接。
4.如权利要求1所述的柴油机多缸热力分析及故障诊断装置，其特征在于所述散热 引压管(1)采用黄铜加工成散热型引压管，并具有与多缸柴油机匹配的可拆卸接头。
5.如权利要求1所述的柴油机多缸热力分析及故障诊断装置，其特征在于所述耐高 温压力传感器(2)采用HELM90系列耐高温压力传感器或相同性能等级的两线制电流型耐 高温压力传感器。
6.如权利要求1所述的柴油机多缸热力分析及故障诊断装置，其特征在于所述多通 道信号调理板(4)内还设置自校准模块、自调零�？�、增益放大模块。
7.如权利要求1所述的柴油机多缸热力分析及故障诊断装置，其特征在于所述多通 道数据采集板(5)采用PCI高速数据采集卡，总采样频率可实现20KHz X通道数。
专利摘要本实用新型提供一种柴油机多缸热力分析及故障诊断装置，包括至少两个散热引压管、与所述至少两个散热引压管连接的耐高温压力传感器、便携式工控机，所述便携式工控机包括多通道信号调理板、多通道数据采集板、显示单元及性能测试分析及故障诊断单元。本实用新型可以对多缸柴油机内的爆炸压力信号进行高速、同步、大容量的测量，测试精度大为提高，而且集成度高、便于携带；同时还可在对多缸柴油机缸内爆炸压力的同步测量的基础上，根据柴油机结构及原理的特性，进行柴油机性能分析及故障诊断，实现了对测试信息的综合应用，提高了柴油机运行管理的信息化。
文档编号G01M15/08GK201731998SQ201020235268
公开日2011年2月2日 申请日期2010年6月18日 优先权日2010年6月18日
发明者刘伯运, 张永祥, 林瑞霖, 陈春生 申请人:林瑞霖
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