一種大功率柴油機(jī)功率測試裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種大功率柴油機(jī)功率測試裝置,它由扭矩測量機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)速測量機(jī)構(gòu)、數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)、后處理模塊構(gòu)成；所述扭矩測量機(jī)構(gòu)與轉(zhuǎn)速測量機(jī)構(gòu)的測量數(shù)據(jù)通過無線信號發(fā)射裝置發(fā)送到數(shù)據(jù)采集模塊；所述扭矩測量機(jī)構(gòu)包括裝在柴油機(jī)輸出軸上的測試法蘭，在測試法蘭上安裝有轉(zhuǎn)角測量電阻絲，所述轉(zhuǎn)速測量機(jī)構(gòu)包括吸附在測試法蘭上面的磁鐵、光感式速度傳感器；所述數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)記錄存儲模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、計算模塊、整形濾波放大模塊，實(shí)現(xiàn)對測試數(shù)據(jù)進(jìn)行追溯、查詢、濾波、分析、降噪等功能。實(shí)用新型能實(shí)時、準(zhǔn)確、方便的測量出柴油機(jī)的軸功率、轉(zhuǎn)速；數(shù)據(jù)無線傳輸、實(shí)時動態(tài)顯示、數(shù)據(jù)后處理及輸出、存儲等功能。
【專利說明】一種大功率柴油機(jī)功率測試裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種大功率柴油機(jī)功率測試裝置，屬于機(jī)械測試裝置領(lǐng)域。

【背景技術(shù)】
[0002]石油鉆、修井機(jī)的柴油機(jī)輸出功率、轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)速、平穩(wěn)性等參數(shù)已經(jīng)成為石油鉆、修井機(jī)柴油機(jī)返廠大修以及報廢的重要指標(biāo)，也是衡量負(fù)載匹配的重要參數(shù)。目前國內(nèi)應(yīng)用于大型柴油機(jī)軸系功率測試的儀器，主要采用水力測功儀。水力測功儀的缺點(diǎn)是體積較大，需要拆卸柴油機(jī)運(yùn)回維修廠測試，停機(jī)時間長，運(yùn)輸費(fèi)用高。而傳統(tǒng)的全橋應(yīng)變片測試方法容易受到應(yīng)變片位置，外界環(huán)境等因素的影響。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型的目的是為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種大功率柴油機(jī)功率測試裝置，結(jié)構(gòu)簡單，可實(shí)時監(jiān)測、方便、準(zhǔn)確測量大功率柴油機(jī)軸功率。
[0004]本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案為:
[0005]本實(shí)用新型一種大功率柴油機(jī)功率測試裝置，由扭矩測量機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)速測量機(jī)構(gòu)、數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)、后處理模塊構(gòu)成；所述扭矩測量機(jī)構(gòu)包括裝在柴油機(jī)輸出軸上的測試法蘭，在測試法蘭上安裝有轉(zhuǎn)角測量電阻絲，電阻信號轉(zhuǎn)換裝置將電阻信號傳送到無線信號發(fā)射器并發(fā)送到數(shù)據(jù)采集模塊；所述轉(zhuǎn)速測量機(jī)構(gòu)包括吸附在測試法蘭上面的磁鐵、光感式速度傳感器，光感式速度傳感器將速度信號傳送到數(shù)據(jù)采集模塊；所述數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)記錄存儲模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、計算模塊、整形濾波放大模塊，數(shù)據(jù)記錄存儲模塊與數(shù)據(jù)采集模塊、計算模塊相連，實(shí)現(xiàn)對測試數(shù)據(jù)進(jìn)行追溯、查詢、濾波、分析、降噪等功能；所述后處理模塊包括數(shù)據(jù)記錄與存儲模塊和數(shù)據(jù)輸出接口，將數(shù)據(jù)導(dǎo)入便攜式計算機(jī)。
[0006]本裝置的工作過程包括裝在柴油機(jī)輸出軸上的測試法蘭，測試法蘭將柴油機(jī)輸出軸與萬向軸連接起來，在柴油機(jī)負(fù)載穩(wěn)定運(yùn)行后開始測試。負(fù)載運(yùn)行中測試法蘭盤加載扭矩；扭矩測量機(jī)構(gòu)與轉(zhuǎn)速測量機(jī)構(gòu)的測量數(shù)據(jù)通過無線信號發(fā)射裝置發(fā)送到無線數(shù)據(jù)接收裝置并傳送到數(shù)據(jù)采集模塊；再將數(shù)據(jù)采集模塊與計算模塊、顯示裝置、后處理模塊等相連；最終將處理后的數(shù)據(jù)通過與后處理模塊相連數(shù)據(jù)輸出端口來將數(shù)據(jù)接入便攜式計算機(jī)，實(shí)現(xiàn)柴油機(jī)功率測試。
[0007]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于:本實(shí)用新型提供的柴油機(jī)軸功率測試裝置，1、具備操作方便和性能可靠，能實(shí)時、準(zhǔn)確、可靠、方便的測量出柴油機(jī)的軸功率、轉(zhuǎn)速，能滿足實(shí)地測試的要求。2、具備軸功率數(shù)據(jù)無線傳輸、實(shí)時動態(tài)顯示、數(shù)據(jù)后處理及輸出、存儲等功能，可以對數(shù)據(jù)進(jìn)行追溯、查詢、濾波、分析、降噪等后處理功能。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]圖1為本實(shí)用新型一種大功率柴油機(jī)功率測試裝置的扭矩測量機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0009]圖2為圖1的左視圖；
[0010]圖3為本實(shí)用新型的數(shù)據(jù)處理與采集結(jié)構(gòu)框圖。
[0011]圖中:1.紐扣電池，2.無線信號發(fā)射裝置，3.無線數(shù)據(jù)接收裝置，4.數(shù)據(jù)采集模塊，5.整形濾波放大模塊，6.計算模塊，7.顯示裝置，8.電阻信號轉(zhuǎn)換裝置，9.高彈性電阻絲，10.磁鐵，11.光感式速度傳感器，12.數(shù)據(jù)記錄存儲模塊，13.后處理模塊，14.螺栓孔，
15.測試法蘭。

【具體實(shí)施方式】
[0012]以下結(jié)合附圖實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明:
[0013]如圖1、圖2、圖3所示，本實(shí)用新型一種大功率柴油機(jī)功率測試裝置，由扭矩測量機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)速測量機(jī)構(gòu)，數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)、后處理模塊13構(gòu)成；所述扭矩測量機(jī)構(gòu)與轉(zhuǎn)速測量機(jī)構(gòu)的測量數(shù)據(jù)通過無線信號發(fā)射裝置2發(fā)送到數(shù)據(jù)采集模塊4;再將數(shù)據(jù)采集模塊4與計算模塊6、顯示裝置7、后處理模塊13相連；最終將處理后的數(shù)據(jù)通過與后處理模塊13相連數(shù)據(jù)輸出端口來將數(shù)據(jù)接入便攜式計算機(jī)，實(shí)現(xiàn)柴油機(jī)功率測試。
[0014]所述扭矩測量機(jī)構(gòu)包括裝在柴油機(jī)輸出軸上的測試法蘭15，在測試法蘭上15安裝有轉(zhuǎn)角測量高彈性電阻絲9，電阻信號轉(zhuǎn)換裝置8與無線信號發(fā)射裝置2相連；所述轉(zhuǎn)速測量機(jī)構(gòu)包括吸附在測試法蘭上面的磁鐵10、光感式速度傳感器11，光感式速度傳感器11與數(shù)據(jù)采集模塊4相連；所述數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)記錄存儲模塊12、數(shù)據(jù)采集模塊4、計算模塊6、后處理模塊13，數(shù)據(jù)記錄存儲模塊12與所述數(shù)據(jù)采集模塊4、計算模塊6相連，實(shí)現(xiàn)對測試數(shù)據(jù)進(jìn)行追溯、查詢、濾波、分析、降噪等功能；所述后處理模塊13包括數(shù)據(jù)記錄存儲模塊12和數(shù)據(jù)輸出端口，將數(shù)據(jù)導(dǎo)入便攜式計算機(jī)。
[0015]如圖1所示，所述扭矩測量機(jī)構(gòu)中測試法蘭15的左法蘭盤與柴油機(jī)輸出軸通過12個螺栓相連，右法蘭盤與萬向聯(lián)軸器通過12個螺栓相連。在柴油機(jī)負(fù)載的情況下測試兩法蘭盤轉(zhuǎn)角的相對變化。
[0016]在圖2中，扭矩測量機(jī)構(gòu)的核心部件測試法蘭15上:串聯(lián)的高彈性電阻絲9穿過每一個法蘭螺栓孔14并連接到電阻信號轉(zhuǎn)換裝置8，最終連接到無線信號發(fā)射裝置2的IN口，通過無線信號發(fā)射裝置2將數(shù)據(jù)傳出，無線信號發(fā)射裝置2的能源由兩節(jié)紐扣電池I提供；如被測柴油機(jī)負(fù)載運(yùn)行時產(chǎn)生扭矩，則測試法蘭的兩個法蘭盤將會產(chǎn)生一定的相對轉(zhuǎn)角變化，那么會使繃緊的串聯(lián)的金屬絲發(fā)生彈性變形，電阻率發(fā)生變化，電阻信號轉(zhuǎn)換裝置8產(chǎn)生電信號的變化，無線信號發(fā)射裝置2將這些信號變化轉(zhuǎn)換成以特定的頻率的無線信號向外發(fā)射；無線數(shù)據(jù)接收裝置3在一定距離內(nèi)接收無線信號，并將其還原為相應(yīng)的電信號，由RS232通訊端端口輸出。
[0017]在圖3中，數(shù)據(jù)采集模塊4將無線傳輸過來的扭矩信號與速度信號采集，傳入整形濾波放大模塊5 ;用于計算柴油機(jī)功率計算的計算模塊6、用于存儲數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)記錄存儲模塊12，數(shù)據(jù)記錄存儲模塊12與計算模塊6、后處理模塊13、整形濾波放大模塊5均相連。用于顯示輸入數(shù)據(jù)、柴油機(jī)軸轉(zhuǎn)速、柴油機(jī)軸輸出功率的顯示裝置7，與計算模塊6和數(shù)據(jù)采集模塊4均相連；對測試數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)追溯、查詢、濾波、分析、降噪和導(dǎo)出數(shù)據(jù)等功能的數(shù)據(jù)后處理模塊13，該模塊與數(shù)據(jù)記錄存儲模塊12相連。
[0018]在圖3中，整形濾波放大模塊5、計算模塊6、顯示裝置7、數(shù)據(jù)記錄存儲模塊12、后處理模塊13，最終都與同一便攜式電腦相連。而數(shù)據(jù)采集模塊4為一串口服務(wù)器，此串口服務(wù)器與后處理模塊13相連。
[0019]在圖1中，轉(zhuǎn)速測量機(jī)構(gòu)包括吸附在測試法蘭右盤表面的磁鐵10 ;與磁鐵配合使用的光感式速度傳感器11，當(dāng)磁鐵通過光感式速度傳感器11，產(chǎn)生光的強(qiáng)弱變化輸出一次脈沖信號，其與數(shù)據(jù)采集模塊4相連。光感式速度傳感器11將被測的軸轉(zhuǎn)速變化成電脈沖信號，光感式速度傳感器11單位時間內(nèi)傳出的脈沖數(shù)量為N，通過公式n = 60Ν計算出轉(zhuǎn)速(r/min);測到轉(zhuǎn)速通過RS485通訊端口輸出。扭矩測量裝置的RS232端口和轉(zhuǎn)速測量裝置的RS485的端口連接至串口服務(wù)器，利用TCP/IP協(xié)議通過通信線路傳輸至便攜筆記本電腦，在便攜式筆記本電腦終端顯示模塊上應(yīng)用軟件模塊，實(shí)現(xiàn)功率的在線監(jiān)測。
【權(quán)利要求】
1.一種大功率柴油機(jī)功率測試裝置由扭矩測量機(jī)構(gòu)、轉(zhuǎn)速測量機(jī)構(gòu)，數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)、后處理模塊(13)構(gòu)成；其特征在于:所述扭矩測量機(jī)構(gòu)包括裝在柴油機(jī)輸出軸上的測試法蘭(15)，在測試法蘭上(15)安裝有轉(zhuǎn)角測量高彈性電阻絲(9)，電阻信號轉(zhuǎn)換裝置(8)與無線信號發(fā)射裝置(2)相連；所述轉(zhuǎn)速測量機(jī)構(gòu)包括吸附在測試法蘭上面的磁鐵(10)、光感式速度傳感器(11)，光感式速度傳感器(11)與數(shù)據(jù)采集模塊(4)相連；所述數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)記錄存儲模塊(12)、數(shù)據(jù)采集模塊(4)、計算模塊￠)、后處理模塊(13)，數(shù)據(jù)記錄存儲模塊(12)與所述數(shù)據(jù)采集模塊(4)、計算模塊(6)相連，所述后處理模塊包括數(shù)據(jù)記錄存儲模塊(12)和數(shù)據(jù)輸出接口，將數(shù)據(jù)導(dǎo)入便攜式計算機(jī)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大功率柴油機(jī)功率測試裝置，其特征在于:所述扭矩測量機(jī)構(gòu)中測試法蘭(15)的左法蘭盤與柴油機(jī)輸出軸通過12個螺栓相連，右法蘭盤與萬向聯(lián)軸器通過12個螺栓相連。
【文檔編號】G01L3/24GK203929296SQ201420209120
【公開日】2014年11月5日 申請日期:2014年4月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月28日
【發(fā)明者】鐘功祥, 穆伯鋒, 呂志忠, 彭彩珍 申請人:西南石油大學(xué)