[实用新型]一种柴油机复合故障诊断的测试平台

说明书

技术领域

本实用新型涉及柴油机故障诊断技术领域，特别涉及一种柴油机复合故障诊断的测试平台。 

背景技术

目前，柴油机故障诊断常用的方法有转速测量法、振动分析和油液分析。转速测量法是柴油机转速测量法是在柴油机连接部件上安装传感器测量柴油机转速。转速是柴油机运行过程中一种状态的体现。 

振动分析是通过应用各种动态测试仪器采集、记录和分析柴油机中振动部件的振动时频域信号变化。振动信号处理主要包括时域分析、频域分析和时频域分析等。油液分析技术主要包括铁谱分析和光谱分析，是对柴油机进行状态监测与故障诊断的重要手段，可对柴油机摩擦副磨损过程、磨损失效的类型以及磨损机理分析。振动分析技术则通过对振动值的趋势分析和频谱图的分析确定故障产生的部位。油液分析技术通过对润滑油的检测可发现早期的轻微磨损故障。当摩擦副磨损的磨粒尺寸较大时，油液取样比较困难，因而油液分析中采用铁谱分析技术常采用多次采样检测办法。当摩擦副磨损程度严重，振动分析相对有效，但振动分析依赖分析软件。油液分析技术中的铁谱分析耗时，需要实验设备配置和磨粒的专家识别技术等，而振动分析相对快捷，能够采用便携式频谱分析仪进行现场分析。 

目前市场上出现了两种：一种是电控柴油机故障诊断系统，通过硬件协议转换器以及同控制器和计算机的通信，从控制器中读取柴油机的故障码信息，从而实时监测柴油机的运行参数和车辆状态信息，实现柴油机的动态测试与油量检测等。这种故障诊断系统具有历史管理功能，实现了电控柴油机 的实时检测。另一种是柴油机智能诊断方法，先诊断柴油机的供油系统，再通过检测柴油机的输出功率，从而定位柴油机的故障缸，最后诊断故障缸的异响。然而，这些技术检测手段相对单一，也没有对振动噪声处理以及没有反映出摩擦副磨损的程度，检测周期长、故障检测的准确率不够理想。 

发明内容

本实用新型目的在于克服现有技术存在的上述不足，提供一种柴油机复合故障诊断的测试平台，本实用新型充分利用柴油机各种特征信息，提高诊断速度和精确度，实现优势互补。 

本实用新型目的通过下述方案实现： 

一种柴油机复合故障诊断的测试平台，包括水箱、压力传感器、水涡流测功机、联轴器、测功系统、变速箱、柴油机、油箱、油耗仪、振动加速度传感器、数据采集模块、振动分析仪、计算机、尾气分析仪、光谱分析仪；柴油机输出的轴联接变速箱，变速箱通过联轴器与水涡流测功机连接，水涡流测功机将加载传递给柴油机； 

所述柴油机通过振动加速度传感器连接数据采集模块、振动分析仪，计算机；所述柴油机还分别连接尾气分析仪、光谱分析仪，所述尾气分析仪与计算机连接；所述油耗仪分别与油箱、测功系统、柴油机连接； 

所述测功系统分别与水涡流测功机、柴油机连接；所述水箱分别连接柴油机和水涡流测功机；所述水涡流测功机还安装有压力传感器。 

所述数据采集模块包括依次连接的传感器、信号调整电路、数据采集卡，通过数据采集卡与计算机连接。所述计算机还连接有显示模块、数据库管理模块。所述水涡流测功机、变速箱、柴油机安装在台架上。 

该信号采集模块，提供柴油机故障诊断系统的数据来源，实现信号的获取，当柴油机在测试平台运转稳定后，通过信号采集卡实时采集柴油机状态故障信息；计算机，按柴油机工况要求对输入信号进行分析、处理与存储。基于神经网络和灰色关联度，实现多信息的融合与识别，根据数据库中的历 史记录对结果进行分析，判断柴油机故障的类型；数据库管理模块，对采集的数据和经过分析处理后的数据进行管理以及典型故障特征数据库的存储，实现记录各通道采用信息以及特征参数；显示模块，将分析结果显示在计算机的系统界面上，操作人员通过系统界面对柴油机进行状态检测与故障诊断，包括状态与特征参数显示、图形显示、故障诊断结果以及故障异常报警。 

通过本柴油机复合故障诊断的测试平台，对柴油机复合故障进行诊断，包括柴油机的状态参数监测、振动信号分析和油液分析，所述的状态参数监测通过测功系统，所述的振动信号分析采用经验模态分解EMD除噪声和流形学习特征提取结合，所述油液分析采用光谱分析。 

所述柴油机的的状态参数监测是至少包括监测柴油机的油耗、尾气、柴油机的进出水温度、机油温度参数。 

所述的振动分析采用经验模态分解EMD和流形学习结合，包括以下步骤： 

1）振动加速度传感器测量柴油机各缸的振动加速度； 

2）数据采集卡具有16个同步输入通道，在采样频率内，对振动加速度信号采集；