[發明專利]一種聯合收割機發動機性能監測方法

無效

• 申請號: 201010275768.1
• 申請日: 2010-09-07
• 公開（公告）號: CN101963545A
• 公開（公告）日: 2011-02-02
• 發明（設計）人: 王劍平;高飛;蓋玲;應義斌
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: G01M15/00
• 分類號: G01M15/00
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 林懷禹

技術領域

本發明涉及發動機性能監測方法，具體涉及一種聯合收割機發動機性能監測方法。

背景技術

發動機是交通運輸、田間作業等機械的“心臟”，它們是動力的來源，發動機動力性能的好壞直接影響這些機械的工作效率和使用壽命。發動機的動力性能是發動機技術狀況的一項重要指標，其性能的好壞不僅能反映發動機的技術狀況，而且還可以作為發動機進一步監測的依據。

聯合收割機發動機是其他機械結構的動力源泉，發動機的性能狀態直接影響后續的收割，脫離，清選等一系列機械部件的正常工作。農田現場環境比較差，谷粒的水分，莖秸的水分，作物的產量，聯合收割機的行走速度以及水田或旱田的狀態、堅實度、水分、土質等因素都會影響到聯合收割機的動力需求，在這樣的情況下聯合收割機發動機比較容易發生故障，一旦故障出現且不能及時的消除的話將會嚴重的影響到生產效率，因此對聯合收割機發動機性能的監測很有必要。

對于發動機性能監測系統的研究試驗很多，大多是采用比較較多的傳感器來采集信號，依靠工業測控計算機強大的分析處理能力和較好的操作系統的支持來實現發動機在線的實時監測，同時工控機強大的數據存儲能力能夠進行理論計算和統計分析，可以找出發動機狀態發展的響應規律，但這樣一來整套系統體積比較龐大，不易于在聯合收割機上實時監測。

發明內容

本發明的目的在于提供一種聯合收割機發動機性能監測方法，通過采用單傳感器輸入信號的方法來得出發動機一些性能參數并最終顯示在液晶屏上。

本發明采用的技術方案的步驟如下：

(1)在聯合收割機發動機噴嘴部位安裝針閥升程傳感器，采集能夠反映發動機性能的轉速，轉矩，燃油消耗，制動功率和制動油耗參數的針閥升程信號；

(2)對上述針閥升程信號經信號放大、調理和轉換、由模擬信號轉換成數字信號并傳輸給單片機；

(3)單片機把上述數字量信號進行分析和處理，通過構建發動機性能參數模型得出聯合收割機發動機的轉速，轉矩，燃油消耗，制動功率和制動油耗參數值；

(4)單片機將參數值通過接口電路送到液晶顯示模塊進行發動機的轉速，轉矩，燃油消耗，制動功率和制動油耗參數值的顯示。

本發明具有的有益效果是：

傳統監測發動機性能的方法中會用到大量的傳感器，不同的傳感器信號又需要作出不同的處理，這樣使得系統結構比較復雜，本發明方法只需在收割機發動機噴嘴部位安裝一個針閥升程傳感器，然后通過軟件巧妙的構建發動機參數模型來得到發動機聯合收割機發動機的轉速，轉矩，燃油消耗，制動功率和制動油耗參數值；

該方法比較簡易且便于實現，通過簡單的針閥升程傳感器，相關的信號處理電路，單片機和液晶顯示模塊即可完成對聯合收割機發動機性能的監測，該方法的提出增強了硬件裝置的研究實現的可行性，也為監測收割機內部其他部件的監控系統的構建提供了參考價值。

附圖說明

圖1是本發明的電路結構框圖。

圖2是本發明的軟件主程序流程圖。

具體實施方式

本發明的工作原理如下：

(1)在聯合收割機發動機噴嘴部位安裝針閥升程傳感器，該針閥升程傳感器可采用美國WOLFF?CONTROLS公司的產品，是一家研制和生產柴油機針閥升程傳感器的專業公司。通過采集能夠反映發動機性能的轉速，轉矩，燃油消耗，制動功率和制動油耗參數的針閥升程信號；

(2)根據圖1所示的電路結構圖，通過安裝在發動機噴嘴上的針閥升程傳感器提取發動機性能信號，該信號經過信號調理電路，消除環境中噪聲的干擾，然后由模擬量信號轉換成單片機可以接受的數字量信號，通過單片機內部構建的模型算法按照圖2中程序流程得出發動機的轉速，轉矩，燃油消耗，制動功率，制動油耗參數，最后這些性能參數會通過單片機外圍液晶顯示模塊電路實時的顯示。

發明利用一個針閥升程傳感器輸入信號來的出發動機轉速，轉矩，燃油消耗，制動功率和制動油耗參數，這些參數和信號之間的關系可通過以下一些公式體現：