专利名称：汽油发动机故障特征提取及诊断系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及机电类，特别涉及一种汽油发动机故障特征提取及诊断系统。
背景技术：
由于发动机的长期使用摩擦、磨损及安装、调整维修不当等原因，造成发动机各部机件的配合间隙过大，引起发动机各种异常响声。最常见的发动机磨损故障有活塞敲缸响、活塞销子响、连杆轴承响、曲轴轴承响、气门响等。普遍应用的方法是靠诊断人员的观察和感觉以及简单工具，采用将个别症状放大或暂时消隐的方法进行诊断，这就要求具有相当的理论知识、操作技能和丰富的实践经验。随着近代科学技术的发展，人们近切希望用仪器来诊断发动机的常见发动机磨损故障，提高诊断的客观性和准确性。通过大量试验研究发现，通过提取发动机常见磨损故障的特征频率，进而对其进行能量变化监控，可以准确地诊断发动机是否存在某种故障。

实用新型内容本实用新型的目的是为解决汽油发动机常见故障的特征频率提取及诊断识别问题，提供一种汽油发动机故障特征提取及诊断系统。本实用新型汽油发动机故障特征提取及诊断系统，由依次连接的传感器模块、采集卡和计算机组成，传感器模块包括一个转速传感器及至少一个振动传感器。所述的振动传感器为压电陶瓷振动传感器或ICP加速度传感器；所述的转速传感器主要指霍尔传感器、光电传感器或磁电式传感器，整个汽油发动机故障特征提取及诊断系统至少要有一个振动传感器及一个转速传感器。所述的采集卡由放大器和A/D转换器组成，主要用于传感器的信号调理及A/D转换。采集板卡有二路以上的信号输入、输出。本实用新型能够对活塞敲缸响、活塞销子响、连杆轴承响、曲轴轴承响、气门响几种常见磨损故障进行识别诊断。本实用新型可以实现对汽油发动机常见磨损故障不解体检测诊断。

图1是本实用新型原理示意图。图2是本实用新型的汽油发动机故障特征提取及诊断流程框图。
具体实施方式

以下结合附图对本实用新型做进一步描述。如图1所示，本实用新型是由振动传感器、转速传感器、采集卡、计算机所组成，振动传感器、转速传感器与采集卡相连，采集卡由放大器和A/D转换器组成。采集卡通过传感器采集汽油发动机信号，处理后送给计算机，计算机通过故障特征提取及诊断程序对汽油发动机状态进行监测诊断，并可显示及输出测试结果。其中，振动传感器通过磁吸盘固定于汽油发动机监测点上，转速传感器通过支架安装于汽油发动机的主轴附近。如果振动传感器采用的是ICP加速度传感器，则采用恒流源为ICP传感器供电，保证ICP传感器处于标准工作电流范围；同时，在电路中引入高通滤波电路，将输出信号中IOV的直流分量信号滤去；最后，在电路中引入了低通滤波电路，消除电路中的噪声干扰。如果采用压电陶瓷振动传感器，则采用电荷放大器对信号进行增益放大，并采用滤波电路。采集板卡通过A/D转换，将模拟信号转变为等时间隔的数字信号，采样频率设置20kHz 以上。采集卡采得的数字信号送入计算机，计算机内安装汽油发动机故障特征提取及诊断程序，如图2所示，通过汽油发动机故障特征提取及诊断程序，对振动信号进行特征频率提取并计算频段内的能量值，如果能量值小于阈值，说明发动机没有某种故障；否则说明存在某种故障，进一步判断故障的部位、故障程度及故障的趋势。采用本实用新型装置采集并分析信号，能及时发现故障并报警，也可经打印机输出检测结果。其中活塞敲缸响特征频率为1360-2400Hz ；活塞销子响特征频率为1500_2500Ηζ ；连杆轴承响特征频率为 660-860Ηζ ；曲轴轴承响特征频率为330-605Ηζ ；气门响特征频率为4600_6800Ηζ ；通过监测特征频段内的能量变化，可以识别发动机是否有某种故障。上面所述的实施例仅仅是对本实用新型优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的构思和范围进行限定，在不脱离本实用新型设计思想的前提下，本领域中普通工程技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变形和改进，均应属于本实用新型的保护范围。
权利要求1.一种汽油发动机故障特征提取及诊断系统，其特征在于所述系统由依次连接的传感器模块、采集卡和计算机组成，传感器模块包括一个转速传感器及至少一个振动传感器。
2.如权利要求1所述的汽油发动机故障特征提取及诊断系统，其特征在于所述的采集卡由放大器和A/D转换器组成。
3.如权利要求1所述的汽油发动机故障特征提取及诊断系统，其特征在于所述的振动传感器为压电陶瓷振动传感器或ICP加速度传感器；所述的转速传感器为霍尔传感器、 光电传感器或磁电式传感器。
专利摘要本实用新型公开了一种汽油发动机故障特征提取及诊断系统。本实用新型汽油发动机故障特征提取及诊断系统，由依次连接的传感器模块、采集卡和计算机组成，传感器模块包括一个转速传感器及至少一个振动传感器。本实用新型能够对活塞敲缸响、活塞销子响、连杆轴承响、曲轴轴承响、气门响几种常见磨损故障进行识别诊断。本实用新型可以实现对汽油发动机常见磨损故障不解体检测诊断。
文档编号G01M15/05GK202083555SQ201120172170
公开日2011年12月21日 申请日期2011年5月26日 优先权日2011年5月26日
发明者姜斯平, 江红辉, 肖云魁, 贾继德 申请人:中国人民解放军军事交通学院