[发明专利]船用低速机燃烧室零部件温度场可视化在线测试系统

说明书

本发明涉及一种船用低速机燃烧室零部件温度场可视化在线测试系统，包括燃烧室零部件温度场感知试验件、信号集成采集装置和可视化在线测试模块，感知试验件包括活塞、缸盖、缸套和排气阀温度场感知试验件，信号集成采集装置包括活塞、缸盖、缸套和排气阀无线和有线信号的集成采集装置，可视化在线测试模块通过对零部件建立可视化三维模型，运用空间插值算法，实现燃烧室零部件不同方式在线显示。本发明实现了直观显示低速机活塞、缸套、缸盖和排气阀运行中温度场分布功能，增加了低速机燃烧室零部件显示的整体性和相关性，提高了温度场测试数据分析的效率，为低速机研制开发、型式认可试验和升级改造中燃烧室零部件热负荷分析提供重要测试平台。

技术领域

本发明涉及船用低速机测试技术领域，具体涉及一种船用低速机燃烧室零部件温度场可视化在线测试系统。

背景技术

船用低速机燃烧室零部件温度场测试是低速机研制开发、型式认可试验和升级改造的重要技术环节之一，测试分析燃烧室零部件温度场可评价其热负荷分布和和工作可靠性。

船用低速机燃烧室零部件温度测试主要有硬度塞法、易熔合金法、联动传动机构法和无线遥测法等，上述方法可完成运行过程中各部件的温度测试，但对于燃烧室零部件三维空间温度场云图在线显示、温度梯度等方面功能不够，且在上述方法形成测试系统中均未研制专用具有船用低速机燃烧室零部件温度场感知试验件，在直观反映船用低速机活塞、缸套、缸盖和排气阀运行中温度场分布整体性和相关性不够，温度场测试数据分析的效率较低。因此，需在之前的基础上，研制出燃烧室活塞、缸套、缸盖和排气阀零部件温度场感知试验件方案，利用无线和有线温度测试方法，集成运动件和固定件的温度信号，开发一套温度场可视化在线测试系统，实现船用低速机燃烧室零部件温度场高效测试和热负荷评价功能。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于针对上述现有技术存在的不足，提供一种船用低速机燃烧室零部件温度场可视化在线测试系统，它提供了一套燃烧室零部件温度场试验件，通过对上述零部件建立可视化三维模型，实现燃烧室零部件不同方式温度场在线显示。

本发明为解决上述提出的技术问题所采用的技术方案为：

一种船用低速机燃烧室零部件温度场可视化在线测试系统，包括：

温度场感知试验件，包括活塞感知试验件、缸盖感知试验件、缸套感知试验件和排气阀感知试验件，各个感知试验件内部已嵌入感知温度的热电偶传感器，且封装牢固，满足燃烧室工作条件要求，并设置外部温度信号传输接口；

信号集成采集装置，包括活塞无线采集装置以及缸盖、缸套和排气阀有线采集装置，实现无线和有线信号的集成采集；

可视化在线测试模块，通过建立活塞、缸套、缸盖和排气阀三维模型，划分各零部件网格，利用网格映射原理，将采集和通讯的温度信号通过空间插值算法映射到三维模型中，实现直观显示活塞、缸套、缸盖和排气阀三维模型整体温度场分布。

上述方案中，所述活塞感知试验件的测点设置于活塞顶和第一道活塞环槽的上部和下部，每个测点钻通孔，通孔直径根据活塞尺寸确定，且大于热电偶传感器直径的2倍，每个测点孔内安装两个热电偶传感器，且在孔径方向设置距离差，实现温度梯度的测量。

上述方案中，所述缸盖感知试验件的测点按垂直方向分层布置，每个测点钻盲孔，盲孔直径根据缸盖尺寸确定，且大于热电偶传感器直径的2倍，每个测点孔内安装两个热电偶传感器，且在孔径方向设置距离差，实现温度梯度的测量。

上述方案中，所述缸套感知试验件的测点按缸套轴线方向布置若干层，布置原则：燃烧室至缸套扫气口部位层数从密集到稀疏，总层数≤10，每个测点钻盲孔，盲孔直径根据缸套尺寸确定，且大于热电偶传感器直径的2倍，每个测点孔内安装两个热电偶传感器，且在孔径方向设置距离差，实现温度梯度的测量。