专利名称：柴油机爆发压力检测仪的制作方法
技术领域：
本实用新型柴油机爆发压力检测仪，是检测铁路内燃机车柴油机气缸内爆发压力和压缩压力的专用仪器。
本实用新型的目的是这样实现的柴油机爆发压力检测仪，它包括电源，它还包括传感器、电荷放大器、单片机和显示器，所述的传感器、电荷放大器、单片机和显示器依次连接，所述的电源分别与电荷放大器、单片机和显示器相连，所述的传感器下部安装有快速散热接头，所述的快速散热接头与柴油机示功阀接口螺纹相连。
本实用新型与现有技术相比，具有如下优点1)本实用新型采用石英压电晶体传感器，温飘系数较低，精度较高，经试用证明可靠性非常好，特制了快速散热接头，可耐高温450℃，不需要用水冷却，传感器的安装快速、安全，既保证了检测时间尽可能缩短，又保证达到可靠的密封性，还可避免烧伤操作人员；2)以往的机械表读数只能精确到小数点后一位，测量一台机车数据往往需要更换2至3只机械表，本仪器检测结果可精确到小数点后2位，并可长期应用；3)它不仅检测压力峰值，而且可绘制出气缸内压力变化曲线，能方便、形象、直观地反映出柴油机配气系统的工作状态；4)小型精密电荷放大器，具有低通滤波功能，它的微型化保证了仪器体积小，重量轻，使用、携带方便；5)电源选用镍氢电池取代以往使用的镍镉电池，它是一种性能非常优异的新型电池，具有以下特点具有较好的低温放电特性，当环境湿度为-20℃时，放出电量可达到标称容量的90％，非常适合哈尔滨铁路局的应用；自放电率很小，充足电后，常温下放置一个月，容量仍能保持在标称容量的85％；它与同体积的镍镉电池相比，容量增加一倍；使用寿命长，通常充放电循环次数可达1000次；它生产、使用以及废弃后，均不会污染环境，被称为绿色电池；它无记忆效应，可随时充时，充电前不需先放空电，使用方便；6)全部界面都用汉字提示，初次使用者即使不看使用说明书，也能按照仪器的提示操作，本仪器利用MCS8098单片机，采用普林斯顿结构，即程序存储器与数据存储器统一编址，只有64K空间，直接利用现有的汉字库是不现实的，根据本系统的特点，将我们在仪器中用到的几十个的字模，从既有的汉字库中提取出来，再重新编码，形成一个适合本仪器的专用汉字库，从而解决了检测仪的汉化问题；7)能够与微机通讯，便于数据管理，本实用新型带有标准串行接口，可方便地将数据传入到微机，自动记录检测结果，无需人工抄写。该界面友好，自带汉字库，无需其它应用软件的配合，可独立运行，操作简单，只需具有计算机入门知识即可使用；8)本实用新型可减少盲目维修，缩短检修时间，减轻工人劳动强度，提高劳动生产率，提高机车利用率，同时也为保证列车安全正点创造条件，其经济效益和社会效益都十分明显。
由附
图1可知，该仪器主要由传感器1、电荷放大器2、单片机3、显示器4和电源5等组成。并且随机配有一套分析管理软件。所述的传感器1其敏感元件为石英压电晶体材料制成，有压力作用时，产生电荷量，电荷量与压力成正比；电荷放大器2为小型精密放大器，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，具有低通滤波功能，它的微型化保证了仪器的体积能够设计的较小；单片机3为MCS8098，它包括A/D转换、串行口、CPU等，通过它可自动记录检测结果、将数据传到微机内；电源5是8节1.2V镍氢充电电池串联电池组，为系统供电，可连续工作5小时。
为了方便测量爆发压力，机车柴油机出厂时安装了示功阀，该阀上预留了接口螺纹，接口螺纹是外螺纹，其内孔当示功阀打开时与气缸燃烧室相通，所以将传感器安装在该接口上即可测得爆发压力或压缩压力。但是气缸内爆发压力最高可达12MPa左右，温度可达700°C以上，因此传感器的安装必须解决密封、散热、安全等问题，具体措施如下传感器1有压力作用在其上时，产生电荷量；在所述的传感器1的下部安装有快速散热接头，它包括散热片6、隔热手轮7、密封接头8和密封锥体9。采用带内螺纹的快速接头与示功阀接口螺纹相连，快速接头外安装隔热手轮7，所述的隔热手轮7是绝热材料制成，保证作业安全，解决了快速安全操作的问题；快速接头8内安装带中心孔的密封锥体9，该锥体9与示功阀接口螺纹内孔相配合，解决密封问题；密封锥体9上接带中心孔的散热导管，在散热导管上安装散热片6，所述的热片6高温气体经其散热后到达传感器1，温度已降至传感器允许范围；散热片6与散热导管为过盈配合；散热导管上端安装传感器1，当示功阀打开时，高温高压的气体经过密封锥体和散热导管的中心孔，由散热片降温后到达传感器，使传感器产生电信号。
主要技术指标主机电源直流9.6V主机外型尺寸165mm×135mm×85mm主机重量1.26kg测试精度1.0％压力测量范围0-40Mpa。
权利要求1.柴油机爆发压力检测仪，它包括电源，其特征是它还包括传感器(1)、电荷放大器(2)、单片机(3)和显示器(4)，所述的传感器(1)、电荷放大器(2)、单片机(3)和显示器(4)依次连接，所述的电源(5)分别与电荷放大器(2)、单片机(3)和显示器(4)相连，所述的传感器(1)下部安装有快速散热接头，所述的快速散热接头与柴油机示功阀接口螺纹相连。
2.根据权利要求1所述的检测仪，其特征是所述的快速散热接头包括散热片(6)、隔热手轮(7)、快速接头(8)和密封锥体(9)，所述的快速接头(8)外安装隔热手轮(7)，快速接头(8)内安装带中心孔的密封锥体(9)，该密封锥体(9)上接带中心孔的散热导管，在散热导管上安装散热片(6)。
3.根据权利要求2所述的检测仪，其特征是所述的传感器(1)其敏感元件为石英压电晶体材料制成，所述的电荷放大器(2)为小型精密放大器，所述的单片机(3)为MCS8098，所述的电源为镍氢充电电池。
专利摘要柴油机爆发压力检测仪，它包括电源，其特征是它还包括传感器(1)、电荷放大器(2)、单片机(3)和显示器(4)，所述的传感器(1)、电荷放大器(2)、单片机(3)和显示器(4)依次连接，所述的电源(5)分别与电荷放大器(2)、单片机(3)和显示器(4)相连，所述的传感器(1)下部安装有快速散热接头，所述的快速散热接头与柴油机示功阀接口螺纹相连。本实用新型具有使用简单、性能可靠、体积小、精度高的特点。
文档编号F02B77/08GK2528941SQ0122719
公开日2003年1月1日 申请日期2001年6月18日 优先权日2001年6月18日
发明者周永海, 王祥, 龚志远 申请人:哈尔滨铁路局齐齐哈尔科学技术研究所