[发明专利]一种柴油机台架试验实时振动监测及预警系统

说明书

本发明公开了一种柴油机台架试验实时振动监测及预警系统，包括：振动监测单元用于测量特定位置的振动加速度信号；状态监测单元用于监控发动机的运行状态；信号调理单元用于对采集的信号进行调整；采集通讯单元用于模块间的通讯；数据存储单元用于数据的存储；分析处理单元用于采集数据的分析、计算和处理，并换算成要求的物理量；报警判断单元用于按报警预判限值、预设值输出报警信息；动作执行单元用于对外发出报警以及自动终止试验。本发明系统稳定可靠，实时性与连续性较好，振动的监测与分析方法多样，报警预判与触发机制合理，预警报送与外推及时，能够以实时振动监测与预警方式协助相关人员完成柴油机早期故障及时有效的发现。

技术领域

本发明涉及发动机测试技术领域，特别是涉及一种柴油机台架试验实时振动监测及预警系统。

背景技术

在目前被产业化应用的动力装置中，柴油机热效率高，能量利用率好，输出功率大，适应性好，在车用动力、工程机械等领域应用广泛。但柴油机运动部件较多，结构复杂，且工作环境较为多变恶劣，因此故障发生率较高。柴油机台架试验是其在出厂前的研究阶段中极为重要的一环，可对整机及相关零部件的性能、可靠性进行有效检验。在柴油机台架试验中，振动信号是故障征兆的信息载体,直接表征发动机的技术状况,因此对振动信号进行实时监测并针对异常状态给出有效预警,是及时判断柴油机故障的是一种有效方法，能够避免故障发展恶化造成安全事故和经济损失。

目前，针对上千小时长周期柴油机台架试验的振动监测技术手段尚不够完善，存在着系统复杂、实时性与连续性差、报警预判与触发不合理、报警外推不及时、缺乏连锁机制等问题，导致早期故障辨识率较低，隐患发现也不够及时。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种柴油机台架试验实时振动监测及预警系统。

为达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种柴油机台架试验实时振动监测及预警系统，包括：

振动监测单元，包括若干振动传感器，通过安装在发动机的不同位置来测量柴油机特定位置的振动加速度信号；

状态监测单元，包括发动机转速传感器、发动机扭矩传感器、发动机温度传感器，用于监控发动机的运行状态；

信号调理单元，用于对状态监测单元采集的转速、扭矩、温度信号调整放大以及传输形式的转换；

采集通讯单元，用于采集振动监测单元和信号调理单元的数据，并实现与数据存储单元、报警判断单元和动作执行单元之间的通讯；

数据存储单元，用于存储采集通讯单元传输的采集数据和分析处理单元的处理数据；

分析处理单元，用于对采集数据的分析、计算和处理，并换算成要求的物理量；

报警判断单元，用于按照报警预判限值、报警预设值对分析处理单元输出的各种数据进行判别，触发并输出报警信息；

动作执行单元，包括连锁报警组件和连锁停车组件，用于根据报警判断单元的输出结果，以多模式对外连锁报警，以及在特定情况下自动连锁停车。

进一步的，所述振动监测单元由三个关键位置的振动传感器和其他位置的振动传感器组成，三个关键位置分别为气门室罩、传动箱、油底壳。

进一步的，所述报警判断单元的振动加速度的报警预判限值采取基于数据处理的自设定模式，数据处理方法是均值方差计算法。

进一步的，所述报警判断单元对于振动加速度的报警判别触发机制，采取多模式并行的触发机制，即下述三种模式只要判定满足任何一种，均触发振动加速度报警：

①计数模式：一定时间内，超出报警预判限值达到一定次数；

②时间模式：一定时间内，超出报警预判限值的累计时间达到一定时长；