一種燃油發動機尾氣參數測試系統的製作方法
2023-05-19 21:19:21 1
專利名稱：一種燃油發動機尾氣參數測試系統的製作方法
技術領域：
一種燃油發動機尾氣參數測試系統技術領域[0001]本實用新型涉及發動機測試技術領域，尤其是涉及一種燃油發動機尾氣參數測試 系統。
背景技術：
[0002]改革開放以來，我國的汽車工業和航空工業得到了迅速發展，在帶來了經濟發展 的同時，也帶來了兩大社會問題廢氣排放帶來的環境汙染和以石油為主導的能源短缺。[0003]在排放的各種廢氣中，燃油發動機所排放的尾氣是廢氣汙染的主要環節其排放 的尾氣中含有的二氧化碳(CO2)是「溫室效應」的主要來源；石油不能完全燃燒所帶來的一 氧化碳(CO)、碳氫化合物(HC)都是對人體有害的氣體，威脅人體健康，這些尾氣排放與居 住環境緊密相聯，對人類的生活質量造成了嚴重影響。另外，汽車和航空工業的發展建立 在大量消耗石油的基礎上，石油作為燃油發動機的主要燃料在工業發展中發揮著巨大的作 用，但是石油資源蘊藏量不是無線的，容易開發和利用的儲量已經不多，長期下去必將出現 能源危機。對於上述兩個問題的解決途徑很多，就發動機本身而言，改進發動機的構造設 計、提高燃燒效率是節約石油能源和減少有害氣體排放的有效途徑。在改進的研究過程中， 需要對發動機的燃燒狀態等各種性能參數進行測試和分析，其中燃燒尾氣溫度和主要組成 成分(C02、CO、HC)濃度的測量是一個重要部分。目前，現有技術中有一些氣體濃度信號和 溫度信號的測試方案，但是，大多是採用單片機結合PC機來實現，脫離了 PC機將不能運行， 而且是通過RS232總線或RS485總線構成上下位機系統，由PC機實現數據處理，實現成本 較高，且為儀器的攜帶、調試和測試帶來了操作上的不便，儀器的穩定性和相應速度也受到 了限制。實用新型內容[0004]本實用新型所要解決的技術問題在於針對上述現有技術中的不足，提供一種燃油 發動機尾氣參數測試系統，其結構簡單，設計合理，功能完備，使用操作便捷，實現成本低， 工作可靠性高，穩定性好，實用性強，使用效果好，便於推廣使用。[0005]為解決上述技術問題，本實用新型採用的技術方案是一種燃油發動機尾氣參數 測試系統，其特徵在於包括微處理器模塊以及與微處理器模塊相接的晶振電路、復位電 路、USB通信接口電路、乙太網接口電路、Fl a s h存儲器和觸摸式液晶顯示屏，所述微處理 器模塊的輸入端接有用於對信號進行放大和濾波調理的信號調理電路模塊，所述信號調理 電路模塊的輸入端接有用於對燃油發動機尾氣溫度進行檢測的紅外溫度傳感器、用於對燃 油發動機尾氣中CO氣體濃度進行檢測的CO氣體傳感器、用於對燃油發動機尾氣中0)2氣體 濃度進行檢測的CO2氣體傳感器和用於對燃油發動機尾氣中HC氣體濃度進行檢測的HC紅 外氣體傳感器，所述微處理器模塊的輸出端接有用於在燃油發動機尾氣參數超標時發出語 音報警信號的語音報警電路，所述USB通信接口電路上接有U盤。[0006]上述的一種燃油發動機尾氣參數測試系統，其特徵在於所述微處理器模塊為內部集成有A/D轉換電路的單片機MSP430F169，所述信號調理電路模塊8的輸出端與所述A/ D轉換電路的輸入端相接。[0007]上述的一種燃油發動機尾氣參數測試系統，其特徵在於所述乙太網接口電路主要由晶片DM9000EP構成。[0008]上述的一種燃油發動機尾氣參數測試系統，其特徵在於所述語音報警電路主要由語音晶片I SD1402構成。[0009]本實用新型與現有技術相比具有以下優點[0010]1、本實用新型電路結構簡單，設計合理，接線方便。[0011]2、本實用新型由於沒有直接採用PC機進行數據的分析處理，而是由微處理器模塊直接進行數據的分析處理，並通過觸摸式液晶顯示屏進行分析處理結果的顯示，因此，數據處理速度快，實時性好，縮小了整個測試系統的體積，便於攜帶、調試和測試，另外，通過 USB通信接口電路和乙太網接口電路，也可以將本實用新型與PC機聯機使用，使用靈活方便，功能完備。[0012]3、本實用新型設置了語音報警電路，一方面，系統可以通過語音報警電路進行超標報警，另一方便，工作人員還可以通過對比顯示在觸摸式液晶顯示屏上的實時繪製的曲線和標準曲線，得到發動機的燃燒狀態等各種性能參數，使用操作便捷。[0013]4、本實用新型的實現成本低，工作可靠性高，穩定性好，無需經常維護維修，維護維修成本低。[0014]5、本實用新型的實用性強，能夠對發動機的燃燒狀態等各種性能參數進行測試和分析，使用效果好，便於推廣使用。[0015]綜上所述，本實用新型結構簡單，設計合理，功能完備，使用操作便捷，實現成本低，工作可靠性高，穩定性好，實用性強，使用效果好，便於推廣使用。[0016]下面通過附圖和實施例，對本實用新型的技術方案做進一步的詳細描述。
[0017]圖1為本實用新型的電路原理框圖。[0018]附圖標記說明[0019]I一微處理器模塊；2一晶振電路；3一復位電路；[0020]4-USB通信接口電路；5-乙太網接口電路；6-Flash存儲器；[0021]7—觸摸式液晶顯示屏；8—信號調理電路模塊;9一紅外溫度傳感器[0022] ο-co氣體傳感器；Il-CO2氣體傳感器；[0023]12—HC紅外氣體傳感器; 13—語音報警電路；[0024]14一A/D轉換電路；15—U 盤。
具體實施方式
[0025]如圖1所示，本實用新型包括微處理器模塊I以及與微處理器模塊I相接的晶振電路2、復位電路3、USB通信接口電路4、乙太網接口電路5、Flash存儲器6和觸摸式液晶顯示屏7，所述微處理器模塊I的輸入端接有用於對信號進行放大和濾波調理的信號調理電路模塊8，所述信號調理電路模塊8的輸入端接有用於對 燃油發動機尾氣溫度進行檢測的紅外溫度傳感器9、用於對燃油發動機尾氣中CO氣體濃度進行檢測的CO氣體傳感器10、 用於對燃油發動機尾氣中CO2氣體濃度進行檢測的CO2氣體傳感器11和用於對燃油發動機 尾氣中HC氣體濃度進行檢測的HC紅外氣體傳感器12，所述微處理器模塊I的輸出端接有 用於在燃油發動機尾氣參數超標時發出語音報警信號的語音報警電路13，所述USB通信接 口電路4上接有U盤15。[0026]本實施例中，所述微處理器模塊I為內部集成有A/D轉換電路14的單片機 MSP430F169，所述信號調理電路模塊8的輸出端與所述A/D轉換電路14的輸入端相接。所 述乙太網接口電路5主要由晶片DM9000EP構成。所述語音報警電路13主要由語音晶片 ISD1402 構成。[0027]本實用新型的工作原理及工作過程是系統啟動後，紅外溫度傳感器9對燃油發 動機尾氣溫度進行檢測並將所檢測到的信號輸出給信號調理電路模塊8，CO氣體傳感器10 對燃油發動機尾氣中CO氣體濃度進行檢測並將所檢測到的信號輸出給信號調理電路模塊 8, CO2氣體傳感器11對燃油發動機尾氣中CO2氣體濃度進行檢測並將所檢測到的信號輸出 給信號調理電路模塊8，HC紅外氣體傳感器12對燃油發動機尾氣中HC氣體濃度進行檢測 並將所檢測到的信號輸出給信號調理電路模塊8，所述信號調理電路模塊8對紅外溫度傳 感器9、CO氣體傳感器10、CO2氣體傳感器11和HC紅外氣體傳感器12輸出的信號進行放 大和濾波調理後輸出給A/D轉換電路14進行A/D轉換處理，微處理器模塊I對經A/D轉換 處理後的信號進行分析處理，得到燃油發動機尾氣溫度、尾氣中CO氣體、CO2氣體和HC氣體 的濃度信號並繪製濃度隨時間變化的曲線，通過USB通信接口電路4存儲在U盤15中，顯 示在觸摸式液晶顯示屏7上，同時將標準曲線也顯示在觸摸式液晶顯示屏7上,這樣工作人 員就可以通過對比實時繪製的曲線和標準曲線，得到發動機的燃燒狀態等各種性能參數， 另外，微處理器模塊I還將各時刻的尾氣溫度、尾氣中CO氣體、CO2氣體和HC氣體的濃度信 號與標準值相對比，當實時值嚴重超過標準值時，微處理器模塊I控制語音報警電路發出 語音報警信號，提醒工作人員。[0028]本實施例中，由於採用U盤15進行數據存儲，所以可以方便地將存儲了數據的U 盤15拔下，插到PC機的USB接口上，通過PC機再對數據進行存儲和進一步的分析處理，也 可以不在USB通信接口電路4上連接U盤15，而是直接將本實用新型通過USB通信接口電 路4與PC相連，將數據傳輸給PC機進行存儲和進一步的分析處理，有利於數據的保存和連 網。另外，由於微處理器模塊I上接有乙太網接口電路5，因此，本實用新型還可以直接通過 乙太網接口電路5連接到網絡上，與PC機通過乙太網進行通信。[0029]以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例，並非對本實用新型作任何限制，凡是根 據本實用新型技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、變更以及等效結構變化，均仍 屬於本實用新型技術方案的保護範圍內。
權利要求1.一種燃油發動機尾氣參數測試系統，其特徵在於包括微處理器模塊(I)以及與微處理器模塊(I)相接的晶振電路(2 )、復位電路(3 )、USB通信接口電路(4)、乙太網接口電路 (5), Flash存儲器(6)和觸摸式液晶顯示屏(7)，所述微處理器模塊(I)的輸入端接有用於對信號進行放大和濾波調理的信號調理電路模塊(8)，所述信號調理電路模塊(8)的輸入端接有用於對燃油發動機尾氣溫度進行檢測的紅外溫度傳感器(9)、用於對燃油發動機尾氣中CO氣體濃度進行檢測的CO氣體傳感器(10)、用於對燃油發動機尾氣中CO2氣體濃度進行檢測的CO2氣體傳感器(11)和用於對燃油發動機尾氣中HC氣體濃度進行檢測的HC紅外氣體傳感器(12)，所述微處理器模塊(I)的輸出端接有用於在燃油發動機尾氣參數超標時發出語音報警信號的語音報警電路(13 )，所述USB通信接口電路(4)上接有U盤(15)。
2.按照權利要求1所述的一種燃油發動機尾氣參數測試系統，其特徵在於所述微處理器模塊(I)為內部集成有A/D轉換電路(14)的單片機MSP430F169，所述信號調理電路模塊(8)的輸出端與所述A/D轉換電路(14)的輸入端相接。
3.按照權利要求1所述的一種燃油發動機尾氣參數測試系統，其特徵在於所述乙太網接口電路(5)主要由晶片DM9000EP構成。
4.按照權利要求1所述的一種燃油發動機尾氣參數測試系統，其特徵在於所述語音報警電路(13)主要由語音晶片I SD1402構成。
專利摘要本實用新型公開了一種燃油發動機尾氣參數測試系統，包括微處理器模塊以及與微處理器模塊相接的晶振電路、復位電路、USB通信接口電路、乙太網接口電路、Flash存儲器和觸摸式液晶顯示屏，微處理器模塊的輸入端接有信號調理電路模塊，信號調理電路模塊的輸入端接有紅外溫度傳感器、CO氣體傳感器、CO2氣體傳感器和HC紅外氣體傳感器，微處理器模塊的輸出端接有用於在燃油發動機尾氣參數超標時發出語音報警信號的語音報警電路，USB通信接口電路上接有U盤。本實用新型結構簡單，設計合理，功能完備，使用操作便捷，實現成本低，工作可靠性高，穩定性好，實用性強，能夠對發動機的燃燒狀態等各種性能參數進行測試，便於推廣使用。
文檔編號G01D21/02GK202885863SQ20122055838
公開日2013年4月17日 申請日期2012年10月27日 優先權日2012年10月27日
發明者任超偉, 曹初 申請人:長安大學