[发明专利]船舶柴油机示功图测试系统

说明书

技术领域

本发明涉及船舶柴油机，特别是一种船舶柴油机示功图测试系统。

背景技术

柴油机示功图蕴含着与柴油机性能相关的丰富信息，是轮机工程技术人员进行柴油机性能监测与诊断最重要手段之一，船舶柴油机设有气缸压力测量通道，使示功图的测量和缸内工作状态的监测成为可能。目前船舶柴油机主要测量最大爆发压力，这并不能完全反映缸内工作过程，难于分析缸内状态。

现有的船舶柴油机示功图测试系统要么测试控制器需要通过串口与安装有测试分析软件的计算机相连才能进行测试，数据存储不灵活，测试过程不方便；要么通过高速数据采集完成，测试系统的组成复杂，系统成本高，冗余数据存储大。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种结构简单、等曲轴转角采样和测试数据方便存储的船舶柴油机示功图测试系统，以克服现有技术存在的问题。

本发明解决其技术问题采用的技术方案是：由气缸压力传感器、光电编码器、信号调理模块、便携式控制器和内置有测试分析软件的计算机组成，其中：装在柴油机的示功阀通道上的气缸压力传感器，其通过数据线与便携式控制器的输入端相连；光电编码器安装在柴油机自由端，对于无法安装光电编码器的柴油机，则用两支磁电式转速传感器分别测量上止点和曲轴转角信号；光电编码器或磁电式转速传感器，通过数据线经信号调理模块与便携式控制器的输入端相连；便携式控制器内置有用于存储测试数据的闪存。

本发明与现有技术相比，主要有以下的优点：

1.采集数据方便：采用单片机控制，通过上止点信号和曲轴转角信号的中断触发对柴油机缸内气体压力进行等曲轴转角采样，采集的数据既可以根据用户的设定时间长度存储在采集控制器的当地闪存，测量时采集控制器不需要与计算机相连，测量完成后将采集控制器当地闪存内的数据拷贝到安装有测试分析软件的计算机中。测试系统留有串行接口，测试时也可以通过串口发送测试数据。

2.节约人工：测试过程只需要1人完成。

3.读取测试数据进行准周期平均，计算各缸指示参数，监测柴油机缸内工作状态，同时测试分析软件具有上止点修正功能，从而能够确保指示参数计算的准确。

附图说明

图1是本发明测试系统组成的示意图。

图2是图1中便携式控制器的组成示意图。

图3是图2所示便携式控制器的工作流程图。

图4是本发明测试分析的流程图。

图5是本发明测试系统操作过程示意图。

具体实施方式

本发明涉及船舶柴油机，其采用单片机控制的缸内气体压力等曲轴转角采集，测试数据默认方式保存在当地的闪存中，通过测试分析软件计算船舶柴油机各主要指示参数，监测缸内状态的测量装置。

本发明是一种船舶柴油机示功图测试系统，由气缸压力传感器、光电编码器、信号调理模块、便携式控制器和内置有测试分析软件的计算机组成。如图1所示：气缸压力传感器用于测量气缸压力，其装在船舶柴油机(简称柴油机)的示功阀通道上，并且通过数据线与便携式控制器的输入端相连。光电编码器用于测量上止点信号和曲轴转角信号，安装在柴油机自由端；对于无法安装光电编码器的柴油机，则可以在飞轮端使用两支磁电式转速传感器分别测量上止点和曲轴转角信号。光电编码器或磁电式转速传感器，通过数据线经信号调理模块与便携式控制器的输入端相连，信号调理模块对光电编码器或磁电式转速传感器的输出信号进行隔离和电平转换。便携式控制器控制气缸压力的等曲轴转角采样，测试数据默认方式保存在便携式控制器的当地闪存中，便携式控制器还留有输出端通过数据线与计算机相连；测试分析软件从闪存导出数据或通过数据线导出测量数据进行分析；计算机对等曲轴转角的气缸信号进行分析和计算，求出示功图和主要指示性能指标。图1中，符号“……”表示计算机、磁电式转速传感器可选。

所述气缸压力传感器可采用电压型压电式气缸压力传感器，该传感器输出信号经信号调理模块转化后输入到便携式控制器。所述光电编码器采用增量式光电编码器，它是一种普通的传感器，与电压型压电气缸压力传感器一样；该光电编码器输出的上止点和曲轴转角信号经信号调理模块转化为标准的TTL信号也输入到便携式控制器；便携式控制器根据上止点和曲轴转角信号的触发对气缸压力信号进行A/D采样，采样点数根据用户设定的周期数自动确定，采样数据存储在当地闪存中，也可以选择通过串口发送。计算机则通过离线方式从当地闪存获取数据，或者通过串口通信获取等曲轴转角的气缸压力数据，然后绘制示功图，并且计算柴油机各缸指示参数，以评价各缸工作状态。