[發(fā)明專利]基于LabVIEW的小型活塞發(fā)動機(jī)的數(shù)據(jù)采集與監(jiān)測系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010908054.3
• 申請日: 2020-09-02
• 公開（公告）號: CN112067307A
• 公開（公告）日: 2020-12-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 趙飛;丁鑫權(quán);陳毅華;沈峘;張晨;閆志偉;張耀;解軍
• 申請（專利權(quán)）人: 南京航空航天大學(xué)
• 主分類號: G01M15/05
• 分類號: G01M15/05
• 代理公司: 江蘇圣典律師事務(wù)所 32237
• 代理人: 韓天宇

本發(fā)明公開了一種基于LabVIEW的小型活塞發(fā)動機(jī)的數(shù)據(jù)采集與監(jiān)測系統(tǒng)，包括發(fā)動機(jī)控制臺、小型活塞發(fā)動機(jī)、缸壓傳感器、加速度傳感器、缸溫傳感器、轉(zhuǎn)速傳感器、編碼器、氧傳感器、空燃比分析儀、信號調(diào)理模塊、數(shù)據(jù)采集卡和計算機(jī)，用于對小型活塞發(fā)動機(jī)缸內(nèi)壓力信號、缸蓋振動信號、溫度信號、轉(zhuǎn)速信號，曲軸位置進(jìn)行實時測量與分析，以完成對小型活塞發(fā)動機(jī)的性能的狀態(tài)監(jiān)測評估。本發(fā)明操作方便、界面簡單、可靠性高，能夠?qū)崟r準(zhǔn)確的監(jiān)測小型活塞發(fā)動機(jī)的狀態(tài)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及發(fā)動機(jī)數(shù)據(jù)采集與監(jiān)測的技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于LabVIEW的小型活塞發(fā)動機(jī)的數(shù)據(jù)采集與監(jiān)測系統(tǒng)。

背景技術(shù)

小型活塞發(fā)動機(jī)作為無人機(jī)的動力源，經(jīng)常在復(fù)雜多變、高溫、高壓、多熱摩擦的環(huán)境下工作，經(jīng)常會出現(xiàn)一些故障，這就需要對小型活塞發(fā)動機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)監(jiān)測和采集，防止故障的發(fā)生。而傳感器技術(shù)的發(fā)展推動了小型活塞發(fā)動機(jī)狀態(tài)監(jiān)測技術(shù)的進(jìn)步，迫切需要能夠?qū)π⌒突钊l(fā)動機(jī)的狀態(tài)進(jìn)行在線實時監(jiān)測，因此，提供一種可以在線實時監(jiān)測與采集小型活塞發(fā)動機(jī)數(shù)據(jù)的方案成為亟待解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對背景技術(shù)中所涉及到的缺陷，提供一種基于LabVIEW的小型活塞發(fā)動機(jī)的數(shù)據(jù)采集與監(jiān)測系統(tǒng)。

本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題采用以下技術(shù)方案：

基于LabVIEW的小型活塞發(fā)動機(jī)的數(shù)據(jù)采集與監(jiān)測系統(tǒng)，包括發(fā)動機(jī)控制臺、空燃比分析儀、氧傳感器、缸壓傳感器、振動傳感器、缸溫傳感器、轉(zhuǎn)速傳感器、編碼器、信號調(diào)理模塊、數(shù)據(jù)采集卡和計算機(jī)；

所述發(fā)動機(jī)控制臺包括ECU、點火系統(tǒng)、供油系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、啟動裝置和預(yù)熱裝置，用于負(fù)責(zé)待監(jiān)測小型活塞發(fā)動機(jī)的啟動、運轉(zhuǎn)和停止；

所述空燃比分析儀、氧傳感器均設(shè)置在發(fā)動機(jī)的排氣管處，其中，所述氧傳感器用于監(jiān)測發(fā)動機(jī)尾氣的氧含量并將其傳遞給所述所述信號調(diào)理模塊，空燃比分析儀用于通過測量發(fā)動機(jī)尾氣的氧含量得出發(fā)動機(jī)的空燃比信號并將其傳遞給所述所述信號調(diào)理模塊，兩者配合間接反應(yīng)發(fā)動機(jī)混合氣的燃燒情況；

所述缸壓傳感器用于監(jiān)測發(fā)動機(jī)的缸內(nèi)壓力的變化情況，并將其傳遞給所述所述信號調(diào)理模塊；

所述振動傳感器用于監(jiān)測發(fā)動機(jī)的缸蓋振動的變化情況，并將其傳遞給所述所述信號調(diào)理模塊；

所述缸溫傳感器用于監(jiān)測發(fā)動機(jī)缸頭溫度的變化，并將其傳遞給所述所述信號調(diào)理模塊；

所述轉(zhuǎn)速傳感器用于檢測發(fā)動機(jī)當(dāng)前的轉(zhuǎn)速，并將其傳遞給所述所述信號調(diào)理模塊；

所述編碼器與發(fā)動機(jī)輸出軸采用帶傳動的方式連接、與發(fā)動機(jī)輸出軸同步轉(zhuǎn)動，用于通過編碼器角度值來標(biāo)定發(fā)動機(jī)曲軸轉(zhuǎn)角的位置，并將其傳遞給所述所述信號調(diào)理模塊；

所述信號調(diào)理模塊用于將空燃比分析儀、氧傳感器、缸壓傳感器、振動傳感器、缸溫傳感器、轉(zhuǎn)速傳感器、編碼器的檢測信號調(diào)理成符合數(shù)據(jù)采集卡要求的信號后傳遞數(shù)據(jù)采集卡；

所述數(shù)據(jù)采集卡用于將信號調(diào)理模塊轉(zhuǎn)換后的模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號后傳遞給所述計算機(jī)；

所述計算機(jī)用于通過LabVIEW分析和顯示接收到的數(shù)字信號。

作為本發(fā)明基于LabVIEW的小型活塞發(fā)動機(jī)的數(shù)據(jù)采集與監(jiān)測系統(tǒng)進(jìn)一步的優(yōu)化方案，所述缸壓傳感器的采用的是直插式微型缸壓傳感器，前端通過打孔密封安裝在發(fā)動機(jī)的氣缸內(nèi)。

作為本發(fā)明基于LabVIEW的小型活塞發(fā)動機(jī)的數(shù)據(jù)采集與監(jiān)測系統(tǒng)進(jìn)一步的優(yōu)化方案，所述振動傳感器采用的是微型壓電式加速度傳感器，通過高溫快干膠粘貼在發(fā)動機(jī)缸蓋的隔熱平臺上。