[发明专利]一种基于光电编码器和激光测距传感器的船舶柴油机臂距差检测方法及装置

摘要

本发明公开一种基于光电编码器和激光测距传感器的船舶柴油机臂距差检测方法及装置。利用光电编码器实时采集发动机的转速同步信号和上止点信号并输出给系统控制与数据采集处理单元；接收单元接收发射单元的参考信号及回波信号并转化为电信号；经外围数据电路处理后，由时刻鉴别与时间间隔测量单元计算出其时间间隔，由系统控制与数据采集处理单元依据算法完成时间间隔与臂距值的转换，并实现臂距值与曲轴角度值的对应关系。发射单元与接收单元同侧布置，待测气缸曲柄臂之间无硬件连接，不会出现连杆撞表的情况，本发明采用9点法，取平均值作为该点的臂距值，可消除测量误差，提高臂距差检测精度，特别适于大缸径船舶柴油机臂距值测量。

主权项

1.一种基于光电编码器和激光测距传感器的船舶柴油机臂距差检测方法，其特征在于，包括以下步骤：1)获取发动机的转速同步信号和上止点信号的步骤，将光电编码器安装在柴油机的曲轴自由端，实时采集发动机的转速同步信号和上止点信号后输出给系统控制和数据采集处理单元；2)获取激光参考信号和回波信号的步骤，将激光测距传感器的激光脉冲发射单元安装在柴油机待测气缸的曲柄臂上，与接收单元同侧布置，用于实时发出激光脉冲信号及参考信号；接收单元用于接收激光参考信号和回波信号并转换为电信号；3)计算激光参考信号和回波信号时间间隔的步骤，通过外围数据电路对参考信号和回波信号电信号进行放大、滤波和整形，输出到时刻鉴别与时间间隔测量单元，时刻鉴别与时间间隔测量单元以参考信号作为计时开始时刻，以激光回波信号作为计时结束时刻，并据此计算出两信号的时间间隔；4)臂距差的检测步骤，系统控制和数据采集处理单元以光电编码器输出的Z信号作为计数器触发信号，对每转输出的A信号方波数目进行计数，换算出所测臂距值对应的曲轴转角位置，根据所得臂距值求得臂距差；在柴油机未安装连杆的条件下，对柴油机臂距差的检测取四个点的臂距值，即上止点位置，90°曲轴转角处，下止点位置，270°曲轴转角处，对应各点的臂距值采用9点法测量，即采用正倒转各一圈测量，取对应各点平均值，再取上述各点左右各取4个点的臂距值，共计9点，取平均值作为该点的臂距值；在已安装连杆的条件下，对柴油机臂距差的检测位置取五个点，即上止点位置，90°曲轴转角处，下止点前15°位置，下止点后15°位置，270°曲轴转角处，对应各点的臂距值采用9点法测量，即采用正倒转各一圈测量，取对应各点平均值，再取上述各点左右各取4个点的臂距值，共计9点，取平均值作为该点的臂距值。