[发明专利]一种内燃机活塞顶壁面瞬态温度的遥测系统及其测量方法

权利要求书

1.一种内燃机活塞顶壁面瞬态温度的遥测系统，其特征在于，所述系统包括热电偶(1)、信号处理单元(2)和上位机(3)，其中，

所述热电偶(1)设置在待测量内燃机活塞(5)上，其顶面与所述活塞(5)的顶壁面平齐，用于测量所述活塞顶壁面的温度，并将该温度转化为模拟电压信号传递给所述信号处理单元；

所述信号处理单元(2)与所述表面热电偶(1)相连，用于将接受的来自所述热电偶的模拟电压信号转化为温度后传递给所述上位机，包括依次连接的滤波电路、运算放大电路、单片机和WiFi模块，所述滤波电路用于将所述模拟电压信号进行过滤去除其中的噪音，所述运算放大电路用于将过滤后的模拟电压信号放大并传递给所述单片机，该单片机将收到的所述放大的模拟电压信号转化为温度并传递给所述WiFi模块，通过该WiFi模块传递给所述上位机；

所述上位机(3)与所述信号处理单元(2)通信，用于设定所述系统的初始化参数，并控制所述信号处理单元开始和结束接受来自所述热电偶的模拟电压信号，同时将来自所述信号处理单元反馈的所述热电偶测得的温度进行显示。

2.如权利要求1所述的一种内燃机活塞顶壁面瞬态温度的遥测系统，其特征在于，所述热电偶(1)的表面涂覆有耐高温的无机胶，用于将所述热电偶固定在所述活塞上。

3.如权利要求1或2所述的一种内燃机活塞顶壁面瞬态温度的遥测系统，其特征在于，所述热电偶(1)的顶面与所述活塞(5)的顶壁面均电镀铝膜，以此形成保护层，将所述热电偶的顶面和所述活塞的顶壁面与所述燃烧室的燃气隔离，避免直接接触。

4.如权利要求1-3任一项所述的一种内燃机活塞顶壁面瞬态温度的遥测系统，其特征在于，所述信号处理单元(2)设置在所述活塞的下方，通过石英片与所述活塞连接，所述石英片用于减少所述活塞向所述信号处理单元进行热传递。

5.如权利要求1-4任一项所述的一种内燃机活塞顶壁面瞬态温度的遥测系统，其特征在于，所述初始化参数包括热电偶数目、热电偶电压信号变化区间、解算温度系数及采样频率。

6.一种如权利要求1-5任一项所述的遥测系统的测量方法，其特征在于，该方法包括下列步骤：

(a)所述上位机发出开始采集数据的指令，所述信号处理单元接受到开始的信号进入工作模式，该进入工作模式包括以下步骤：

(a1)所述WiFi模块和单片机之间的串口协议进行初始化，实现二者之间的通信；

(a2)所述WiFi模块接收所述上位机界面输入的初始化参数并解析，获取本次试验的热电偶数目、热电偶电压信号变化区间、解算温度系数及采样频率；

(a3)所述单片机中的模数转换器中参数的设置，即设定所述热电偶的温度与电压信号转化的比例系数；

(b)信号处理单元采集所述热电偶测量所述活塞顶壁面的温度的模拟电压信号，将该模拟电压信号经所述滤波电路，运算放大电路依次进行滤波和放大处理并传递给所述单片机，所述单片机接受到所述模拟电压信号后将其转化为数字电压信号，然后利用所述比例系数将该数字电压信号转化为温度并通过串口传递给所述WiFi模块；

(c)所述WiFi模块将温度传递给所述上位机，同时该上位机将所述温度进行显示，由此完成测量过程。