柴油機爆發壓力檢測儀的製作方法
2023-06-12 11:46:21 3
專利名稱：柴油機爆發壓力檢測儀的製作方法
技術領域：
本發明柴油機爆發壓力檢測儀，是檢測鐵路內燃機車柴油機氣缸內爆發壓力和壓縮壓力的專用儀器。
內燃機車柴油機氣缸內壓縮壓力和爆發壓力，是直接反映柴油機性能的主要指標，所以內燃機車柴油機需要經常檢測這兩項參數。以前該工作全部採用機械式指針壓力表來完成，但此表需人工目測讀數、手工記錄測量結果，所以精度較差；它又極易損壞，要想測量到理想的結果，測量一臺機車16個氣缸的爆發壓力值，往往需要更換2至3隻儀表。
本發明的目的是提供一種柴油機爆發壓力檢測儀，該檢測儀具有使用簡單、性能可靠、體積小、精度高的特點。
本發明的目的是這樣實現的柴油機爆發壓力檢測儀，它包括傳感器、電荷放大器、單片機和顯示器，所述的傳感器下部安裝有快速散熱接頭。
本發明與現有技術相比，具有如下優點1)本發明採用石英壓電晶體傳感器，溫飄係數較低，精度較高，經試用證明可靠性非常好，特製了快速散熱接頭，可耐高溫450℃，不需要用水冷卻，傳感器的安裝快速、安全，既保證了檢測時間儘可能縮短，又保證達到可靠的密封性，還可避免燒傷操作人員；2)以往的機械錶讀數只能精確到小數點後一位，測量一臺機車數據往往需要更換2至3隻機械錶，本儀器檢測結果可精確到小數點後2位，並可長期應用；3)它不僅檢測壓力峰值，而且可繪製出氣缸內壓力變化曲線，能方便、形象、直觀地反映出柴油機配氣系統的工作狀態；4)小型精密電荷放大器，具有低通濾波功能，它的微型化保證了儀器體積小，重量輕，使用、攜帶方便；5)電源選用鎳氫電池取代以往使用的鎳鎘電池，它是一種性能非常優異的新型電池，具有以下特點具有較好的低溫放電特性，當環境溼度為-20℃時，放出電量可達到標稱容量的90％，非常適合哈爾濱鐵路局的應用；自放電率很小，充足電後，常溫下放置一個月，容量仍能保持在標稱容量的85％；它與同體積的鎳鎘電池相比，容量增加一倍；使用壽命長，通常充放電循環次數可達1000次；它生產、使用以及廢棄後，均不會汙染環境，被稱為綠色電池；它無記憶效應，可隨時充時，充電前不需先放空電，使用方便；6)全部界面都用漢字提示，初次使用者即使不看使用說明書，也能按照儀器的提示操作，本儀器利用MCS8098單片機，採用普林斯頓結構，即程序存儲器與數據存儲器統一編址，只有64K空間，直接利用現有的漢字庫是不現實的，根據本系統的特點，將我們在儀器中用到的幾十個的字模，從既有的漢字庫中提取出來，再重新編碼，形成一個適合本儀器的專用漢字庫，從而解決了檢測儀的漢化問題；7)能夠與微機通訊，便於數據管理，本發明帶有標準串行接口，可方便地將數據傳入到微機，自動記錄檢測結果，無需人工抄寫。該界面友好，自帶漢字庫，無需其它應用軟體的配合，可獨立運行，操作簡單，只需具有計算機入門知識即可使用；8)本發明可減少盲目維修，縮短檢修時間，減輕工人勞動強度，提高勞動生產率，提高機車利用率，同時也為保證列車安全正點創造條件，其經濟效益和社會效益都十分明顯。
圖1為本發明柴油機爆發壓力檢測儀組成示意圖；圖2為本發明傳感器安裝示意圖；圖3為爆發壓力檢測結果圖；圖4為壓縮壓力檢測結果圖；圖5為本發明檢測儀檢測子程序流程圖；圖6為本發明系統管理軟體流程圖。
下面結合附圖詳細描述本發明的實施例。
由附圖1可知，該儀器主要由傳感器1、電荷放大器2、單片機3、顯示器4和電源5等組成。並且隨機配有一套分析管理軟體。所述的傳感器1其敏感元件為石英壓電晶體材料製成，有壓力作用時，產生電荷量，電荷量與壓力成正比；電荷放大器2為小型精密放大器，是一種輸出電壓與輸入電荷量成正比的低功耗運算放大器，具有低通濾波功能，它的微型化保證了儀器的體積能夠設計的較小；單片機3為MCS8098，它包括A/D轉換、串行口、CPU等，通過它可自動記錄檢測結果、將數據傳到微機內；電源5是8節1.2V鎳氫充電電池串聯電池組，為系統供電，可連續工作5小時。
為了方便測量爆發壓力，機車柴油機出廠時安裝了示功閥，該閥上預留了接口螺紋，接口螺紋是外螺紋，其內孔當示功閥打開時與氣缸燃燒室相通，所以將傳感器安裝在該接口上即可測得爆發壓力或壓縮壓力。但是氣缸內爆發壓力最高可達12MPa左右，溫度可達700℃以上，因此傳感器的安裝必須解決密封、散熱、安全等問題，具體措施如下傳感器1有壓力作用在其上時，產生電荷量；在所述的傳感器1的下部安裝有快速散熱接頭，它包括散熱片6、隔熱手輪7、密封接頭8和密封錐體9。採用帶內螺紋的快速接頭與示功閥接口螺紋相連，快速接頭外安裝隔熱手輪7，所述的隔熱手輪7是絕熱材料製成，保證作業安全，解決了快速安全操作的問題；快速接頭8內安裝帶中心孔的密封錐體9，該錐體9與示功閥接口螺紋內孔相配合，解決密封問題；密封錐體9上接帶中心孔的散熱導管，在散熱導管上安裝散熱片6，所述的熱片6高溫氣體經其散熱後到達傳感器1，溫度已降至傳感器允許範圍；散熱片6與散熱導管為過盈配合；散熱導管上端安裝傳感器1，當示功閥打開時，高溫高壓的氣體經過密封錐體和散熱導管的中心孔，由散熱片降溫後到達傳感器，使傳感器產生電信號。
主要技術指標主機電源直流9.6V主機外型尺寸165mm×135mm×85mm主機重量1.26kg測試精度1.0％壓力測量範圍0-40Mpa。
權利要求
1.柴油機爆發壓力檢測儀，其特徵是它包括傳感器(1)、電荷放大器(2)、單片機(3)和顯示器(4)，所述的傳感器(1)下部安裝有快速散熱接頭。
2.根據權利要求2所述的檢測儀，其特徵是所述的快速散熱接頭包括散熱片(6)、隔熱手輪(7)、快速接頭(8)和密封錐體(9)，所述的快速接頭(8)外安裝隔熱手輪(7)，快速接頭(8)內安裝帶中心孔的密封錐體(9)，該密封錐體(9)上接帶中心孔的散熱導管，在散熱導管上安裝散熱片(6)。
全文摘要
柴油機爆發壓力檢測儀,其特徵是:它包括傳感器(1)、電荷放大器(2)、單片機(3)和顯示器(4),所述的傳感器(1)下部安裝有快速散熱接頭。本發明具有使用簡單、性能可靠、體積小、精度高的特點。
文檔編號G01L23/00GK1328252SQ01129238
公開日2001年12月26日 申請日期2001年6月18日 優先權日2001年6月18日
發明者周永海, 王祥, 龔志遠 申請人:哈爾濱鐵路局齊齊哈爾科學技術研究所