[发明专利]内燃机活塞温度自供电无线遥测装置有效

专利信息
申请号: 201510381671.1 申请日: 2015-07-02
公开(公告)号: CN104949768B 公开(公告)日: 2018-04-10
发明(设计)人: 葛荣雨;米政;杨海涛 申请(专利权)人: 济南大学
主分类号: G01K7/18 分类号: G01K7/18
代理公司: 暂无信息 代理人: 暂无信息
地址: 250022 山*** 国省代码: 山东;37
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摘要: 发明公开了一种内燃机活塞温度的自供电无线遥测装置,本装置包括电源单元、温度信号采集单元、无线发射单元和无线接收单元。所述的电源单元主要由固定于活塞上的铁芯线圈与固定于连杆上的永久磁铁组成,二者往复运动,产生感应电压,稳压后为后续测量电路持续供电。所述温度信号采集单元将采集到的活塞内部多通道温度信号传递给固定于活塞内腔的无线发射单元,无线发射单元通过无线电波传递给固定于曲轴箱底部的无线接收单元。本装置设有电源产生单元,且整个装置功耗较低,保证了测量的可持续性,能够解决供电电池在活塞高速往复运动中的不可靠问题。
搜索关键词: 内燃机 活塞 温度 供电 无线 遥测 装置
【主权项】:
一种内燃机活塞温度自供电无线遥测装置,包括电源单元、温度信号采集单元、无线发射单元和无线接收单元,其特征在于:电源单元包括永久磁铁、铁芯线圈和PCB板Ⅰ,PCB板Ⅰ中集成了整流电路、滤波电路和稳压电路,铁芯线圈通过高温导线与PCB板Ⅰ相连;温度信号采集单元包括多个热敏电阻、多路模拟开关、恒流源电路、电压放大电路;无线发送单元,包括微处理器Ⅰ、晶振电路和复位电路、无线发射芯片及其外围电路、天线,天线为PCB天线;多路模拟开关、恒流源电路、电压放大电路、微处理器Ⅰ、晶振电路和复位电路、无线发射芯片及其外围电路、天线都集成在PCB板Ⅱ内,多个热敏电阻均通过高温导线与PCB板Ⅱ相连;无线接收单元,包括PCB板Ⅲ、天线和上位机,PCB板Ⅲ上集成了微处理器Ⅱ、晶振和复位电路、无线接收芯片及其外围电路,微处理器Ⅱ通过串口与上位机相连,PCB板Ⅲ固定在发动机曲轴箱的底部;永久磁铁固定于内燃机连杆工字型凹槽一侧的底部,该侧面为与曲轴的平衡块相对的一侧;铁芯线圈固定安装在活塞腔底部并靠近永久磁铁的位置,铁芯线圈的形状是弯曲的,弯曲半径接近于活塞内孔的半径;连杆的往复旋转运动带动永久磁铁一直往复旋转摆动,从而在铁芯线圈中持续产生感应电流;铁芯线圈两端各套有一个压板,压板通过螺钉和耐高温胶固定连接在活塞底面或活塞腔体下方,且保证与永久磁铁的距离尽量小;PCB板Ⅰ固定安装在活塞内腔,且与永久磁铁安装在同一侧,PCB板Ⅱ固定安装在活塞内腔,PCB板Ⅰ和PCB板Ⅱ通过高温导线连接,高温导线用耐高温胶固定在连杆小头的上面或固定在活塞内腔壁上;温度信号采集单元采用带有螺纹接口的PT100薄膜铂电阻为温度传感器,铂电阻安装时,先在活塞顶部、第一环槽、裙部待测温度的特征点处钻直径3mm的盲孔和M8螺纹孔,然后把铂电阻的外螺纹圆柱拧入活塞内的多个M8螺纹孔;无线发射单元,采用低功耗STM32微处理器,天线为PCB天线;电源单元输出为3.3V稳定电压,温度信号采集单元和无线发射单元中的供电电压均为3.3V。
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