专利名称：一种基于能量耗损的柴油机状态检测装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及柴油机检测技术，尤其涉及一种基于能量耗损的柴油机状态检测装置。
背景技术：
柴油机的状态检测技术是检测柴油机在各种工况下的工作情况。柴油机的状态检测技术有铁谱分析技术和振动分析方法。铁谱分析是从柴油机润滑系统中取油液进行油液分析，可以检测运动副的磨损情况。振动分析方法是采集柴油机机的振动信号进行分析。这些方法检测不方便，并且比较单一。
发明内容本实用新型的目的在于克服上述现有技术的缺点和不足，提供一种性能稳定，检测方便且准确率高的，一种基于能量耗损的柴油机状态检测装置。本实用新型通过下述技术方案实现一种基于能量耗损的柴油机状态检测装置，包括流量传感器、扭矩传感器、转速传感器、信号处理电路、微型计算机，所述流量传感器与燃油箱的输油管连接，所述扭矩传感器和转速传感器与曲轴连接，所述信号处理电路分别连接流量传感器、扭矩传感器和转速传感器，所述信号处理电路连接微型计算机。所述微型计算机还连接有操作面板、智能仪表和报警仪器。所述流量传感器采用涡轮式流量传感器。所述转速传感器采用霍尔传感器。所述微型计算机由单片机组成，单片机采用集成电路集成在同一硅片上，至少包括CPU、运算器、控制器、存储器、总线和输入输出接口。柴油机在各种工况下建立的故障知识库，柴油机在各种工况下建立的能量耗损故障库，如柴油机振动加剧或一些摩擦副磨损严重时，能量耗损变化较大，与故障数据库对比，从而检测柴油机故障。如上所述本实用新型提出从柴油机的输入输出分析，输入是燃油，输出是对外做功，输入燃油的流量可以通过流量传感器测量，而输出的扭矩和转速分别通过扭矩和转速传感器测量。模拟信号通过信号处理电路将模拟信号转换成数字信号，经过微型计算机对信号的数字采样处理和运算放大电路处理，转换成能量耗损量，通过智能仪器显示能量损耗参数。与现有技术相比本实用新型的有益效果在于本实用新型主要由三个传感器和微型计算机等组成，安装方便，操作简单，不会对环境造成污染，也不会对柴油机造成损坏；当柴油机发现故障时，本装置可及时检测，将柴油机停止工作进行维修，可以减少燃油的浪费，从而可以节约能源。
图1为本实用新型一种基于能量耗损的柴油机状态检测装置的结构示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本实用新型作进一步具体详细描述，但本实用新型的实施方式不限于此，对于未特别注明的工艺参数，可参照常规技术进行。实施例如图1所示，本实用新型基于能量耗损的柴油机状态检测装置，包括流量传感器、 扭矩传感器、转速传感器、信号处理电路、微型计算机，所述流量传感器与燃油箱的输油管连接，所述扭矩传感器和转速传感器与曲轴连接，所述信号处理电路分别连接流量传感器、 扭矩传感器和转速传感器，所述信号处理电路连接微型计算机。所述微型计算机还连接有操作面板、智能仪表和报警仪器。所述流量传感器采用涡轮式流量传感器。所述转速传感器采用霍尔传感器。所述信号处理电路对信号进行放大与信号滤波处理。所述微型计算机由单片机组成，单片机采用集成电路集成在同一硅片上，至少包括CPU、运算器、控制器、存储器、总线、输入输出接口。如图1所示，一端是燃油箱，另一端是柴油机，燃油箱和柴油机通过输油管连接， 柴油机的另一端是输出曲轴。流量传感器安装在输油管中，流量传感器检测输油管的燃油的流量变化。扭矩传感器和转速传感器安装在曲轴上，测量曲轴的扭矩和转速，流量与时间相乘就可以得到消耗燃油的体积，燃油体积与燃油密度相乘得到燃油的质量，再和燃油燃烧值相乘就可以得到燃油的化学能。输出的力矩和转速是指柴油机从曲轴端输出的力矩和转速。通过扭矩、转速传感器测得输出扭矩、转速对应的电信号，经处理获得输出功率，并与柴油机工作时间相乘即可获得输出的能量，输入输出能量之差即是系统能量的耗损。这些信号通过信号处理电路将模拟流量信号转换成数字信号，再将数字信号送入微型计算机处理，转换成能量耗损量，最后通过智能仪表显示参数等。操作面板与微型计算机连接。微型计算机由单片机构成，采用集成电路技术，集成在同一硅片上。具体地说，单片机采用C语言进行编程，写代码效率高、软件调试直观、维护升级方便、代码的重复利用率高。流量信号、扭矩信号和转速信号，通过信号处理电路，将这些模拟信号转换成数字信号，再将数字信号送入单片机，对数字信号进行运算放大处理，通过智能显示仪器显示能量损耗参数。在各种工况下对故障进行机理分析，以故障树的形式列举故障原因，依据故障机理分析制定检测程序。根据正常和异常状态下建立的故障库。如当柴油机的输出的机械能增加时，输入柴油机的燃油也随之增加，能量耗损基本保持不变，当柴油机的输出的机械能减少时，输入柴油机的燃油也随之减少，能量耗损也基本保持不变。柴油机振动加剧或一些活塞磨损严重时，能量耗损变化较大，从而通过本实用新型判断柴油机系统的故障，甚至判断系统的故障部位。如上所述本实用新型提出从柴油机的输入输出分析，输入是燃油，输出是对外做功，输入燃油的流量可以通过流量传感器测量，而输出的扭矩和转速分别通过扭矩和转速传感器测量。模拟信号通过信号处理电路将模拟信号转换成数字信号，经过微型计算机对信号的数字采样、滤波和运算放大电路处理，转换成能量耗损量，通过智能仪器显示能量损耗参数。如上所述便可较好地实现本实用新型。上述实施例为本实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种基于能量耗损的柴油机状态检测装置，其特征在于包括流量传感器、扭矩传感器、转速传感器、信号处理电路、微型计算机，所述流量传感器与燃油箱的输油管连接，所述扭矩传感器和转速传感器与曲轴连接，所述信号处理电路分别连接流量传感器、扭矩传感器和转速传感器，所述信号处理电路连接微型计算机。
2.根据权利要求1所述的基于能量耗损的柴油机状态检测装置，其特征在于所述微型计算机还连接有操作面板、智能仪表和报警仪器。
3.根据权利要求1所述的基于能量耗损的柴油机状态检测装置，其特征在于所述流量传感器采用涡轮式流量传感器。
4.根据权利要求1所述的基于能量耗损的柴油机状态检测装置，其特征在于所述转速传感器采用霍尔传感器。
5.根据权利要求1所述的基于能量耗损的柴油机状态检测装置，其特征在于所述微型计算机由单片机组成，单片机采用集成电路集成在同一硅片上，至少包括CPU、运算器、控制器、存储器、总线和输入输出接口。
专利摘要本实用新型公开了一种基于能量耗损的柴油机状态检测装置，包括流量传感器、扭矩传感器、转速传感器、信号处理电路、微型计算机，所述流量传感器与燃油箱的输油管连接，所述扭矩传感器和转速传感器与曲轴连接，所述信号处理电路分别连接流量传感器、扭矩传感器和转速传感器，所述信号处理电路连接微型计算机。柴油机系统输入输出的能量之差为能量耗损。柴油机在各种工况下建立的故障知识库，当能量耗损出现变化时，与故障数据知识对比，从而检测柴油机故障。本实用新型结构简单、性能稳定、精度高、使用方便等优点，有较高的应用推广价值。
文档编号G01M15/04GK201993234SQ201120012448
公开日2011年9月28日 申请日期2011年1月14日 优先权日2011年1月14日
发明者卢小辉, 肖海兵, 葛爽, 谢小鹏 申请人:华南理工大学