[发明专利]柴油机燃油喷射压力波测试仪

说明书

本发明涉及一种柴油机参数测量仪，特别适用于内燃机车燃油喷射压力波的测试。

目前国内外在内燃机车燃油系统的检测中只局限于在高压油管上安装传感器来测量，这种方法在测量时必须停机将高压油管拆下，换上带有传感器的高压油管来进行，这样即麻烦又费工时。而且因为不可避免改装了原管路，势必引起管内动态参数的改变，影响测试的真实性，得不到推广使用。

本发明的目的在于克服现有上述测试技术的缺点，提供一种外卡便携式柴油机燃油喷射压力波测试仪，不拆卸柴油机任何部件，将传感器卡在高压油管上就能测出管内的压力波的变化。

本发明的技术方案是这样实现的：一种外卡便携式柴油机燃油喷射压力波测试仪包括便携式计算机、传感器、放大器、接口电路、充电电源，其特殊之处在于压力传感器采用石英晶体作敏感元件，利用卡具将两只输出极性相同的传感器，对称地夹在被测管壁上;转速传感器采用单头反射式，用定向反射纸贴在柴油机输出轴上，反光通过光电传感器接收;两传感器的输出信号通过接口电路及计算机的快速采样，迅速地显示或打印出柴油机各缸的压力与曲轴转角相对应的波谱。方案中的卡具预紧力可调，是通过棘轮与调节弹簧的刚度来实现的。

本发明与现有技术相比在于具有固定可调的预紧力和克服振动干扰，保证测量精度，不拆卸任何部件的情况下，使用方便、操作简单，很少维修、测试速度快的优点。

现结合附图详细描述本发明最佳实施例。

图1为柴油机燃油喷射压力波测试仪的组成结构框图;

图2为压力传感器的卡具结构示意图;

图3为压力传感器的卡具A-A剖面图;

图4为转速测量方框图;

图5为典型故障标准图谱;

a、正常喷射，

b、喷油提前，

c、喷油滞后，

d、喷油咀雾化不良，

e、针阀升程过小，

f、喷油泵柱塞偶件密封不好，

g、喷油泵柱塞偶件密封差，出油阀密封不好，

h、雾花不稳多次喷射，

i、二次喷射，

j、滴油、二次喷射，

k、多次喷射，

l、喷油咀堵塞。

柴油机燃油喷射压力波测试仪，如图1所示，它由卡具和压力传感器1、电荷放大器2、定向反射纸3、光电传感器4、由加法器和放大器组成的信号变换器5、A/D转换器6、计算机7所组成。

计算机采用HX-20便携式计算机，它是一种功能较强的计算机，它采用两个6301八位CPU作中央处理器，可扩充至64K内存，该机采用标准键盘，把主机、液晶显示屏、打印机和外部贮存装置等构成一个整体，具有系统扩展灵活、价格便宜、体积小、便于携带等优点。

电荷放大器是一种输出电压与输入电荷量成正比的低功耗运算放大器，该放大器具有低通滤波功能，可以滤除高频干扰信号，保留有用信号。

接口电路部分包括转速信号的整形、两压力信号叠加的加法器、低功耗运算放大器、A/D转换部分、自校电路及电源变换电路。

高压油管压力的传感器如图2、3所示，图中：8为卡具帽，9为传感器，10为卡具体，11为高压油管，12为棘轮，13为棘轮体，14为调整螺钉，15为弹簧，16为棘爪。传感器采用石英晶体作敏感元件，利用特制的卡具10将两只输出极性相同的传感器9，可靠地、对称地夹持在被测高压油管11的管壁上。管壁在动态油压力作用下，使管壁产生径向变形（位移），由管壁11传给传感器9的膜片，此力作用于石英晶体片，使之产生压电效应，晶片表面使集聚与压力成比的电荷，经电荷放大器，再将两个输出的电压信号叠加，就换成计算机能接收的信号，在卡具10的棘轮体13内装有可调预紧力的调节机构，它由棘轮12，调整螺钉14、弹簧15、棘爪16所组成，用调整螺钉14改变了弹簧的刚度，通过棘轮12、棘爪16调整卡具的夹紧力。

转速传感器用于对柴油机曲轴转角的测量它采用光电转速传感器如图4所示该传感器采用了单头反射式，使用时无须与被测物接触，用定向反射纸A贴在柴油机的输出轴上，反光通过光电传感器接收，当被测点由反光面到无反光面时，光敏管则随时受到反射光强弱的影响而产生相应变化的电讯号，通过电压放大、整形、输出矩形脉冲信号。

计算机根据测速指令，将光电传感器输出的相邻矩形脉冲用计算机的采样周期进行计数，将计数的结果进行下列计算就得出柴油机的转速N：

N＝ (1×60)/(n×t)

式中N：为柴油机转速，转/分。

n：为计算机所记脉冲数。