[发明专利]一种缸套变形量测量方法及装置

权利要求书

1.一种缸套变形量测量方法，其特征在于，应用于在发动机运行过程中检测缸套的变形，其中，所述缸套表面设置有多条第一光纤，每条第一光纤沿周向缠绕并固定于所述缸套表面的设定位置，每条光纤上间隔设置有多个第一光纤光栅传感器，且每个第一光纤光栅传感器相对所述缸套固定；

所述测量方法包括：发动机以设定工况运行状态下，向所述每条第一光纤发射光波，并接收每个第一光纤光栅传感器反射回的光波；解调出所述反射回的光波的中心波长，并作为第一中心波长；

针对每一个第一光纤光栅传感器，根据所述反射回的光波的第一中心波长与初始中心波长的差值确定第一偏移量；根据所述第一偏移量与应变的对应关系确定所述第一光纤光栅传感器的长度变化量；根据所述第一光纤光栅传感器的长度变化量与曲率的对应关系确定所述第一光纤光栅传感器的曲率；

针对每一条第一光纤，根据多个所述第一光纤光栅传感器的设置位置以及曲率拟合所述缸套在与所述第一光纤对应的设定位置的轮廓曲线。

2.如权利要求1所述的缸套变形量测量方法，其特征在于，所述第一偏移量与应变的对应关系具体为：

式中：λ_B为初始中心波长；Δλ_B1为第一偏移量；Δλ_B2为已标定的第二偏移量；

Δε为光栅长度变化量；P_e为光纤光栅弹光系数；

所述第二偏移量通过以下方式获得：

标定在相同的工况下，使所述每条第一光纤沿周向缠绕于所述设定位置，且所述每个第一光纤光栅传感器相对所述缸套为自由状态时，所述每个第一光纤光栅传感器反射回的光波的中心波长，并作为第二中心波长；根据所述反射回的光波的第二中心波长与初始中心波长的差值确定第二偏移量。

3.如权利要求1或2所述的缸套变形量测量方法，其特征在于，根据所述第一光纤光栅传感器的长度变化量与曲率的对应关系确定所述第一光纤光栅传感器的曲率，具体包括：

根据所述第一光纤光栅传感器的数量将所述第一光纤等分为多段圆弧，且每段圆弧的中心位置对应一个第一光纤光栅传感器；

根据所述第一光纤光栅传感器的长度变化量与初始长度的比值确定变形率；

根据所述变形率与所述圆弧的初始长度确定所述圆弧变形后的长度；

根据所述圆弧变形后的长度计算对应的曲率。

4.如权利要求1或2所述的缸套变形量测量方法，其特征在于，所述缸套表面还设置多条第二光纤，每条第二光纤沿所述缸套的轴向固定于缸套表面的设定位置，所述每条第二光纤上间隔设置有多个第二光纤光栅传感器；

所述测量方法还包括：发动机以设定工况运行状态下，向所述每条第二光纤发射光波，并接收每个第二光纤光栅传感器反射回的光波，解调出所述反射回的光波的中心波长；

针对每一个第二光纤光栅传感器，根据所述反射回的光波的中心波长与初始中心波长的差值确定偏移量；根据所述偏移量与应变的对应关系确定所述第二光纤光栅传感器的长度变化量；

针对每一条第二光纤，根据多个所述第二光纤光栅传感器的长度变化量确定沿所述第二光纤的长度方向上，所述缸套变形的均匀程度。

5.如权利要求1所述的缸套变形量测量方法，其特征在于，所述设定位置包括所述缸套表面对应活塞一环的上止点位置。

6.如权利要求1所述的缸套变形量测量方法，其特征在于，所述设定位置包括所述缸套表面对应活塞油环的上止点位置。

7.如权利要求1所述的缸套变形量测量方法，其特征在于，每条第一光纤沿周向缠绕并固定于所述缸套表面的设定位置，具体为：

在所述设定位置分别设置凹槽，使所述每条第一光纤埋设于对应的凹槽内。