[发明专利]一种柴油机活塞瞬态温度测量系统及其测量方法

权利要求书

1.一种柴油机活塞瞬态温度测量系统，其特征在于：包括数据采集放大发射装置（1）、信号接收装置（3）、计算机（4）、测温螺钉（6）和补偿导线（5），所述测温螺钉（6）通过补偿导线（5）与数据采集放大发射装置（1）连接，所述数据采集放大发射装置（1）通过无线传输信号（2）与信号接收装置（3）连接，所述信号接收装置（3）通过数据线与计算机（4）连接；所述测温螺钉（6）上端面有薄膜热电偶（7）。

2.一种柴油机活塞瞬态温度测量系统的测量方法，其特征在于：包括以下步骤：

A、制作掩膜及掩膜夹具

选取两块长宽尺寸相同、厚度不同的矩形板；先在薄矩形板（10）平面上加工多处形状为“Z”的通孔，即将薄矩形板（10）加工成掩膜，再在厚矩形板（11）上与掩膜的“Z”形通孔对应处加工M5螺纹通孔；用螺栓将掩膜和厚矩形板（11）连接固定，构成掩膜夹具；

所述薄矩形板（10）的厚度是0.1~0.5mm，所述厚矩形板（11）的厚度是5~8mm，所述厚矩形板（11）和薄矩形板（10）的材料均为不锈钢；

B、制作测温螺钉（6）

选择M5×5的紧定螺钉，在紧定螺钉上端面以圆心为基准建立直角坐标系，坐标单位为mm，在坐标为（-1.5，1）和（1.5，1）处各开1个尺寸为φ1的引线孔（8），并将紧定螺钉无槽的一端打磨抛光；将紧定螺钉旋入掩膜夹具的M5螺纹通孔中，使紧定螺钉的抛光端面接触到掩膜，采用磁控溅射方式将薄膜热电偶（7）经掩膜的“Z”形通孔溅射到紧定螺钉的抛光端面上；将掩膜翻转重新固定，再次采用磁控溅射方式将薄膜热电偶（7）经掩膜的“Z”形通孔溅射到紧定螺钉的抛光端面上，即在紧定螺钉的抛光端面溅射出“∏”形状的薄膜热电偶（7），溅射有薄膜热电偶（7）的紧定螺钉即为测温螺钉（6）；

C、标定薄膜热电偶（7）参数

对薄膜热电偶（7）的参数进行标定，薄膜热电偶（7）标定参数的合格范围是：塞贝克系数为40~67.4μV/℃，线性误差不大于0.32%，响应时间为0.042～0.2ms；

D、安装

采用热压结合法将补偿导线（5）的一端与薄膜热电偶（7）的热电极连接，在活塞（9）内壁温度待测点处尽量靠近活塞（9）表面打一个螺纹孔，将测温螺钉（6）安装在螺纹孔内；将补偿导线（5）的另一端与数据采集放大发射装置（1）连接，将信号接收装置（3）通过数据线与计算机（4）连接；

E、测量

完成以上步骤后，启动柴油机，柴油机活塞（9）待测点处各个工况下的温度情况经过薄膜热电偶（7）测量，将测量信号传送到数据采集放大发射装置（1）并通过无线传输将信号传送至计算机（4）中对数据进行分析处理。