[发明专利]用于柴油机的扭振监测装置

说明书

本发明提供了一种用于柴油机的扭振监测装置。扭振监测装置包括扭振传感器、多通道采集卡与控制器；扭振传感器设置在柴油机的多个待测量位置，以测量多个待测量位置的初测扭振信号；多通道采集卡分别电连接扭振传感器和控制器，控制器通过多通道采集卡获取扭振传感器的初测扭振信号，控制器根据所有扭振传感器在同一时刻测量的初测扭振信号确定动态误差补偿值，控制器根据初测扭振信号和与之对应的动态误差补偿值确定校准扭振信号。由此，扭振监测装置能同时监测柴油机的多个测点的初测扭振信号；控制器根据初测扭振信号和动态误差补偿值确定校准扭振信号，减小测速齿盘的齿形误差引起的测量误差，扭振信号的测量精度高。

技术领域

本发明总地涉及内燃机领域，且更具体地涉及一种用于柴油机的扭振监测装置。

背景技术

扭振测量是船舶柴油机检验的重要检验项目之一。扭振测量可判断新型柴油机在试制、改进过程中的扭振特性是否达到规定标准，共振频率是否合适，扭振幅值、扭矩与扭振应力是否超过许用值。扭振测量还可用于检验在柴油机的加工和装配过程中，各个加工和装配工序，以及各个柴油机的部件是否存在缺陷。为了对柴油机的轴系(曲轴和输出轴)的扭振做出正确的评价，避免柴油机的轴系发生扭振破坏事故。在设计阶段应进行详细的扭振计算，还需要进行船舶柴油机的扭振测试。理论分析和计算结果必须经过实际测试的检验，若两者不相一致，则必须以实际测试的实测结果来修正理论计算结论。基于以上扭振测量的重要性及测量技术的发展，目前已有部分扭振监测产品的出现，现有的扭振监测产品可以实现扭振实时在线监测，及时反馈柴油机的曲轴的受力情况，以达预警效果，如机械式盖格尔(Geiger)扭振仪。

现有的扭振监测仪一般是在曲轴的飞轮或者曲轴的自由部进行扭振测量(测量扭振幅值和扭振应力)，然后根据霍尔兹法(1921年德国学者霍尔兹Holzer)首次提出的一种表格法)计算柴油机的其他位置的扭振幅值。不过现有的扭振监测仪没有实现多测点同步测量。

另外，由于加工精度的影响，用于进行扭振测量的测量齿盘的齿形的存在误差(测量齿盘的齿形的大小不均匀)，这样扭振监测仪在扭振测量的过程中，测量齿盘的齿形误差会影响扭振监测仪的测量结果，而现有的扭振测量仪或扭振监测仪将测量的结果直接输出，没有消除测量齿盘的齿形误差引起的测量误差。因此现有的扭振监测仪测量精度低。

因此，需要提供一种用于柴油机的扭振监测装置，以至少部分地解决上面提到的问题。

发明内容

在发明内容部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施例部分中进一步详细说明。本发明的发明内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。

为至少部分地解决上述技术问题，本发明提供了一种用于柴油机的扭振监测装置，扭振监测装置包括：扭振传感器，扭振传感器设置在柴油机的多个待测量位置，以测量多个待测量位置的初测扭振信号，初测扭振信号包括初测扭振幅值和初测扭振应力；多通道采集卡与控制器，多通道采集卡分别电连接扭振传感器和控制器，控制器通过多通道采集卡获取扭振传感器的初测扭振信号，控制器根据所有扭振传感器在同一时刻测量的初测扭振信号确定动态误差补偿值，控制器根据初测扭振信号和与之对应的动态误差补偿值确定校准扭振信号。

根据本发明的用于柴油机的扭振监测装置，扭振监测装置能同时监测柴油机的多个测点的初测扭振信号，控制器对在同一时刻获取的所有初测扭振信号进行处理，确定动态误差补偿值，控制器根据初测扭振信号和与之对应的动态误差补偿值确定校准扭振信号，减小测速齿盘的齿形误差引起的测量误差，因此扭振信号的测量精度高。

可选地，扭振传感器设置在柴油机的2-4个待测量位置。

可选地，扭振传感器分别设置在柴油机的曲轴的飞轮端、与飞轮端对应设置的自由端、扭振减振器以及输出轴。

可选地，控制器通过多项式插值法和移动平均法对初测扭振信号进行处理，以确定动态误差补偿值。