专利名称：内燃机车车载油耗记录分析仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种车载油耗记录装置。
背景技术：
随着铁路牵引动力改革的进行，内燃机车已经成为铁路运输的主力军，其工作量占全路机车牵引总量的67％，内燃机车所用燃油的成本支出，占机务成本支出的60％以上。目前国内生产的车载油耗仪主要有三种1、流量表数字显示油耗仪；2、机车功率油耗仪；3、超声波油耗仪。尽管它们采集数据的方式不同，但这些产品本身均有一些技术问题未能得到解决，不能做到既准确记录又能分析机车在各种工况下的瞬时耗油情况，因而没有得到大范围的推广应用。由于没有准确有效的油耗记录分析装置，这给铁路运输管理带来极大的不便。而且目前的这几种油耗仪的抗震性能不好，数据误差较大，使用上也很不方便。且易受车上大功率发电机的电磁干扰，导致数据不稳定。
实用新型内容本实用新型研制了一种抗干扰性强，抗震性能好，数据误差小，使用方便，便于管理部门监督的内燃机车车载油耗记录分析仪，它具有实时监控、实时记录、自动分析的优点，它还能准确分析机车在各种工况下的瞬时耗油情况。本实用新型由油耗仪主机1、发电机功率采集盒2、转录仪3、两个质量流量计9-1、9-2、地面分析计算机4组成，进油管10-1的进油端接油箱8，进油管10-1的出油端接柴油机6的进油端，柴油机6的回油端接回油管10-2的一端，回油管10-2的另一端接油箱8；质量流量计9-1安装在进油管10-1的一个截断10-1-1上，质量流量计9-2安装在回油管10-2-1的一个截断10-2-1上，质量流量计9-1、9-2的流量信号输出端由信号线7-1、7-3分别与油耗仪主机1的流量信号输入端相连接，发电机功率采集盒2的发电机电流、电压信号输入端由信号线7-2与发电机5的电源输出端相连接，发电机功率采集盒2的功率信号输出端由信号线7-4与油耗仪主机1的功率信号输入端相连接，油耗仪主机1的信号输出端由信号线7-5与转录仪3的信号输入端相连接，转录仪3的信号输出端由信号线7-6与地面分析计算机4的信号输入端相连接。工作原理两个质量流量计9-1、9-2分别采集进油管10-1和回油管10-2的流量，通过它们的差值得出实际的耗油量，并把测得的信息送给油耗仪主机1，同时发电机功率采集盒2通过电流传感器和电压传感器采集发电机5的输出电流和电压，得到实际发电功率，并把采集到的信号送到油耗仪主机1，油耗仪主机1保存和分析数据，当车辆到站后通过转录仪3将油耗仪主机1的保存和分析的数据送到地面分析计算机4进行进一步的统计和分析。由于本实用新型直接采用质量流量计，稳定性好，误差小，并可保存即时数据，便于统计和分析，大大提高了铁路耗油的管理水平，它还具有实时监控、实时记录、自动分析的优点。本实用新型抗干扰性强，抗震性能好，数据误差小，使用方便，便于管理部门监督内燃机车油耗情况，它还能准确分析机车在各种工况下的瞬时耗油状况。
图1是本实用新型的整体结构示意图，图2是具体实施方式
一中油耗仪主机1的电路结构示意图，图3是具体实施方式
一中质量流量计信号采集电路11的电路结构示意图，图4是具体实施方式
一中总线转换电路12的电路结构示意图，图5是具体实施方式
一中单片机外围电路13的电路结构示意图，图6是具体实施方式
一中复位电路14的电路结构示意图，图7是具体实施方式
一中发电机功率信号采集电路15的电路结构示意图，图8是具体实施方式
一中发电机功率采集盒2的电路结构示意图，图9是具体实施方式
一中转录仪3的电路结构示意图，图10是具体实施方式
一中转录仪3中总线转换电路3-1的电路结构示意图，图11是具体实施方式
一中转录仪3中复位电路3-2的电路结构示意图，图12～图15是具体实施方式
二中增加的阻排RR1-RP4的电路结构示意图。
具体实施方式
一本具体实施方式
由由油耗仪主机1、发电机功率采集盒2、转录仪3、两个质量流量计9-1、9-2、地面分析计算机4组成，进油管10-1的进油端接油箱8，进油管10-1的出油端接柴油机6的进油端，柴油机6的回油端接回油管10-2的一端，回油管10-2的另一端接油箱8，发电机5安装在柴油机6的上方；质量流量计9-1安装在进油管10-1的一个截断10-1-1上，质量流量计9-2安装在回油管10-2-1的一个截断10-2-1上，质量流量计9-1、9-2的流量信号输出端由信号线7-1、7-3分别与油耗仪主机1的流量信号输入端相连接，发电机功率采集盒2的发电机电流、电压信号输入端由信号线7-2与发电机5的电源输出端相连接，发电机功率采集盒2的功率信号输出端由信号线7-4与油耗仪主机1的功率信号输入端相连接，油耗仪主机1的信号输出端由信号线7-5与转录仪3的信号输入端相连接，转录仪3的信号输出端由信号线7-6与地面分析计算机4的信号输入端相连接。
所述的油耗仪主机1如图2所示，它由单片机IC1、单片机辅助芯片IC2、电压基准比较芯片IC3、晶体振荡器X1、跳线开关JP1、质量流量计信号采集电路11、总线转换电路12、单片机外围电路13、复位电路14、发电机功率信号采集电路15、流量计信号采集接口CON1、显示器接口CON2、编程接口CON3、五个电阻R1-R5、电位器W1、开关K1、电容C1、C28组成，单片机IC1选用87C552型号，单片机辅助芯片IC2选用PSD813F型号，电压基准比较芯片IC3选用LM366-5型号，晶体振荡器X1选用JZ20型号，单片机IC1的34、19、38、33、32脚悬空，IC1的3、58、49脚接地，IC1的35脚接晶体振荡器X1的3脚，X1的2脚接电源+Ec，X1的1脚悬空，X1的4脚接地，IC1的16、17、18、14、13、12、11、10、9、8、7脚与显示器接口CON2的12、13、14、9、8、7、6、5、4、3、2脚分别一一对应相连接，CON2的15、16脚接地，CON2的10、11脚接电源+Ec，CON2的1脚悬空；IC1的21、27、50、51、52、53、54、55、56、57脚接单片机外围电路13，IC1的62、63、64、65、66、67、68、1脚接发电机功率信号采集电路15的功率信号输出端，IC1的59脚接电阻R1的一端、电容C1的一端、电位器W1的一固定端及电压基准比较芯片IC3的2脚，R1的另一端接电源+Ec，C1的另一端接地，IC3的3脚和W1的另一固定端接地，IC3的1脚接电位器W1的滑动端；IC1的26脚接复位电路14的复位信号输出端，IC1的28、29、20、23、22、5、4脚与流量计信号采集接口CON1的2、4、6、14、12、8、10脚分别一一对应相连接，CON1的1、3、5、7、9脚接地，CON1的11、13、15、16脚接电源+Ec，CON1的17、18、19脚悬空，CON1的20脚接复位电路14，IC1的24、25脚接总线转换电路12总线信号输入端，IC1的31、30、48、47脚与IC2的50、47、10、49脚分别一一对应相连接，IC1的15脚经电容C28接地，IC1的6脚经跳线开关JP1接地，IC1的50、51、52、53、54、55、56、57脚与IC2的37、36、35、34、33、32、31、30脚分别一一对应相连接，IC1的46、45、44、43、42、41、40、39脚与IC2的46、45、44、43、42、41、40、39脚分别一一对应相连接；单片机辅助芯片IC2的16、1、26脚接地，IC2的15、18、38脚接电源+Ec，IC2的48脚接复位电路14的复位信号输出端，IC2的8、9、11、51脚悬空，IC2的20、19、17、14、13、12脚与编程接口CON3的9、11、6、14、5、13脚分别一一对应相连接，IC2的52脚接电阻R5的一端和开关K1的一端，R5的另一端接电源+Ec，K1的另一端接地，IC2的2、3、4脚分别经电阻R4、R3、R2接电源+Ec，IC2的4、5、6、7脚接单片机外围电路13的信号输入端，IC2的21、22、23、24、25、27、28、29脚接单片机外围电路13的信号输入端；编程接口CON3的1、2、4、8脚悬空，CON3的3、10、12脚接地。
所述的质量流量计信号采集电路11如图3所示，它由质量流量计接口CON4、光耦芯片IC4、五个电阻R6-R10、两个反相器M1、M2、三个电容C2-C4组成，光耦芯片IC4选用TLP521-4型号，CON4的输出端1脚接电容C2的一端，C2的另一端接IC4的1脚，CON4的2脚接电阻R6的一端和二极管D1的正极，D1的负极接IC4的1脚，R6的另一端接IC4的2脚，CON4的3、6脚接+Vc，CON4的4脚接电容C3的一端，C3的另一端接IC4的3脚，CON4的5脚接二极管D2的正极和电阻R7的一端，D2的负极接IC4的3脚，R7的另一端接IC4的4脚，CON4的7脚接电容C4的一端，C4的另一端接IC4的5脚，CON4的8脚接二极管D3的正极和电阻R8的一端，D3的负极接IC4的5脚，R8的另一端接IC4的6脚；IC4的7、8、9、10脚悬空，IC4的15、13、11脚接地；IC4的16、14脚分别经电阻R10、R9接电源+Ec，IC4的16、14脚分别接反相器M1、M2的输入端，M1、M2的输出端分别接单片机IC1的5、4脚。利用光电隔离保证了油量信号输出稳定性，也加强系统的抗干扰性。
所述的总线转换电路12如图4所示，它由五个电容C5-C9和总线转换芯片IC5组成，IC5选用MAX232型号；IC5的1、3脚分接电容C5的两端，IC5的4、5脚分接电容C6的两端，IC5的15、13、11脚接地，IC5的12、14脚悬空，IC5的2脚接电容C7的一端，C7的另一端接电容C8、C9的一端和IC5的15脚，C8的另一端接IC5的16脚和电源+Ec，C9的另一端接IC5的6脚，IC5的10、9脚分别接单片机IC1的25、24脚，IC5的7、8脚接转录仪3的信号输入端。
所述的单片机外围电路13，如图5所示，本图中的AA、BB、CC端与图2中的AA、BB、CC端相连接，它由存贮芯片IC6、时钟芯片IC7、两个电阻R11、R12、三脚跳线开关JP2组成，存贮芯片IC6选用PS1750型号，时钟芯片IC7选用DS12887型号，IC6的12、11、10、9、8、7、6、5脚分别与单片机辅助芯片IC2的29、28、27、25、24、23、22、21脚一一对应相连接，IC6的27、26、25、4、28、3、31脚分别与单片机辅助芯片IC2的39、40、41、42、43、44、45、46脚一一对应相连接，IC6的13、14、15、17、18、19、20、21脚分别和IC7的5、6、7、8、9、10、11脚及单片机IC1的57、56、55、54、53、52、51、50脚一一对应相连接；IC6的2、1、22脚分别与单片机辅助芯片IC2的7、5、4脚一一对应相连接，IC6的24、29脚与时钟芯片IC7的17、15脚对应相连接，IC6的30脚接三脚跳线开关JP2的2脚，JP2的1脚接单片机辅助芯片IC2的6脚JP2的3脚接单片机IC1的15脚，IC7的18、13脚分别接单片机辅助芯片IC2的48、3脚，IC7的14脚接单片机IC1的48脚，IC7的19、23脚分别接IC1的27、21脚，IC7的23、19脚分别经R12、R11接电源+Ec，IC7的1脚接地，IC7的2、3脚悬空。
所述的复位电路14，如图6所示，它由复位芯片IC8、三个电阻R13-R15、开关K2组成，IC8选IMP707型号，IC8的2脚接电源+Ec，IC8的3脚接地，IC8的6脚悬空，IC8的4脚分接电阻R14、R15的一端，R14的另一端接电源+Ec，R15的另一端接地，IC8的1脚接流量计信号采集接口CON1的20脚，IC8的1脚接电阻R13和开关K2的一端，K2的另一端接地，R13的另一端接电源+Ec，IC8的8、5脚分别接单片机IC1的15、26脚，IC8的7脚接单片机辅助芯片IC2的48脚。
所述的发电机功率信号采集电路15如图7所示，它由采集发电机功率采集盒接口CON5、八个信号比较电路M3-M10组成，CON5的2、4、6、8、10、12、14、16脚分别与单片机IC1的1、68、67、66、65、64、63、62一一对应相连接，CON5的1、3、5、7、9、11、13、15、16、17、18、19、20、21、22、23、25脚接地，CON5的24、26脚悬空，CON5的2、4脚接发电机功率采集盒2的信号输出端，CON5的2、4、6、8、10、12、14、16分别经信号比较电路M3、M4、M5、M6、M7、M8、M9、M10接电源+Ec；所述的信号比较电路M3-M10由电容C10、两个二极管D4、D5组成，电容C10的一端接CON5的信号输入端2脚，C10的另一端地，二极管D4的负极和D5的正极接C10的一端，D4的正极接地，D5的负极接电源+Ec。使用信号比较电路M使得接收的信号更稳定，更平滑。
所述的发电机功率采集盒2电路如图8所示，它由两个电源模块IC9、IC10、电流采集传感器IC11、电压采集传感器IC12、两个发电机电源接口CON6、CON7、两个跳线开关JP3、JP4、三个电阻R16、R17、R18、四个电容C14-C17组成，电源模块IC9、IC10选用DCMD12D12-100型号，电流采集传感器IC11选用KT10A/P型号，电压采集传感器IC12选用KV50A/P型号；电源模块IC9、IC10的15、16脚接+Vcc，IC9、IC10的1、2、8、9脚都接地，IC9的10、7脚分别接电源采集传感器IC11的1、3脚和两个电容C11、C12的一端，C11、C12的另一端接地，IC10的10、7脚分别接电压采集传感器IC12的3、5脚和两个电容C14、C15的一端，C14、C15的另一端接地，IC11的2脚和IC12的4脚分别接CON5的2、4脚，IC11的2脚接跳线开关JP3的一端，JP3的另一端接电阻R16的一端和电容C13的一端，C13的另一端和R16的另一端接地，IC12的4脚接跳线开关JP4的一端，JP4的另一端接电容C16和电阻R17的一端，R17和C16的另一端接地，IC11的电源信号两输入端接发电机电源接口CON6的两端，IC12的电压信号采集输入端1脚经电阻R18接发电机电源接口CON7的一脚，IC12的2脚接CON7的另一脚。
所述的转录仪3如图9所示，它由两个单片机IC13、IC16、单片机辅助芯片IC14、时钟芯片IC15、串行时钟芯片IC18、电源芯片IC17、复位电路3-2、总线转换电路3-1、六个电容C17-C22、四个电阻R19-R22、三个晶体振荡器X2-X4、显示器接口CON8、电位器W2、键盘接口CON9组成，单片机IC13选用AT89C52型号，单片机IC16适用AT4051型号，单片机辅助芯片IC14选用74ALS573型号，时钟芯片IC15适用DS1275，串行时钟芯片IC18选用DS1302型号，电源芯片IC17选用7600型号，晶体振荡器X2、X3、X4分别选用32.768KHZ、11.0592MHz、11.0592MHz的晶体振荡器；单片机IC13的1、2、3、4脚分别与键盘接口CON9的1、2、3、4脚一一对应相连接，IC13的31脚接地，IC13的9脚、IC16的1脚接复位电路3-2的复位信号输出端，IC13的10、11脚、IC16的2、3脚接总线转换电路3-1的总线输出端，IC13的12脚接三脚跳线开关JP5的1脚，JP5的2脚接地，JP5的3脚接时钟芯片IC15的26脚，IC13的13、14、15脚分别串行时钟芯片IC18的7、6、5脚一一对应相连接，IC18的8脚接电源+Ec，IC18的2、3脚接晶体振荡器X2的两端；IC13的29脚悬空，IC13的18、19脚分别接晶体振荡器X3的两端和电容C17、C18的一端，C17、C18的另一端接地，IC13的39、38、37、36、35、34、33、32脚分别与IC14的2、3、4、5、6、7、8、9脚和IC15的25、24、23、22、21、20、19、18脚一一对应相连接，IC13的21、22、23、24、25、26、27、28、5、6、7、8分别与IC15的31、30、27、29、8、2、7、35、6、34、5、4脚一一对应相连接，IC13的30脚接IC14的11脚，IC13的17、16脚分别接IC15的28、33脚；IC14的1脚接地，IC14的19、18、17、16、15、14、13、12脚分别与IC15的16、15、14、13、12、11、10、9脚一一对应相连接，IC15的38脚接电源+Ec，IC15的20脚接地，单片机IC16的9、11、6、7、8脚分别与显示器接口CON8的5、4、7、8、6脚一一对应相连接，IC16的12、13、14、15、16、17、18、19分别与CON8的9、10、11、12、13、14、15、16脚一一对应相连接，IC16的20脚接电源+Ec，IC16的10脚接地，IC16的5、4脚分接晶体振荡器X4的两端和电容C19、C20的一端，C19、C20的另一端接地，IC16的12、13脚分别经电阻R19、R20接电源+Ec，CON8的18、2脚接地，CON8的17脚+Ec，CON8的1、3脚连接后接电位器W2的一固定端和滑动端，W2的另一固定端经电阻R22接电源芯片IC17的5脚和电容C21的一端，C21的另一端接地，IC17的1、6、7脚悬空，IC17的3脚接地，IC17的2、4脚分接电容C22的两端，IC17的8脚接电源+Ec。
所述的总线转换电路3-1如图10所示，它由信号输入输出接口CON10、总线转换芯片IC19、五个电容C23-C27组成，IC19选用MAX232型号，IC19的4、5脚分接电容C24的两端，IC19的1、3脚分接电容C23的两端，IC19的2脚接电容C25的一端，C25的另一端接电容C26、C27的一端和IC19的15脚，C26的另一端接IC19的16脚，C27的另一端接IC19的6脚，IC19的10、9脚分别与单片机IC13的10、11脚对应相连接，IC19的11、12脚分别与单片机辅助芯片IC16的3、2脚对应相连接，IC19的7、13脚分别与总线转换电路12中总线转换芯片IC5的7、8脚相连接，IC19的14、8脚分别与信号输入输出接口CON10的2、3脚相连接，CON10的1、4脚悬空，CON10的5、7、8脚接地，CON10的9、10脚接电源+Ec，CON10的6脚接油耗仪主机1中流量计信号采集接口CON1的20脚。
所述的复位电路3-2如图11所示，它由复位芯片IC20、开关K3、三个电阻R12-R25组成，IC20选用IMP707型号，IC20的1脚接电阻R23的一端和开关K3的一端，K3的另一端接地，R23的另一端接电源+Ec，IC20的2脚接电源+Ec，IC20的6脚悬空，IC20的3、5、7脚接地，IC20的4脚接电阻R24、R25的一端，R24的另一端接电源+Ec，R25的另一端接地，IC20的复位信号输出端接单片机IC13的9脚和单片机IC16的1脚。
具体实施方式
二本具体实施方式
与具体实施方式
一的不同点在于油耗仪主机1内又增加了四个阻排RP1-RP4，其电路如图12、如图13、如图14、如图15所示，阻排RP1-RP4选用103型号，阻排RP1、RP2、RP3、RP4的1脚接电源+Ec，RP1的9、8、7、6、5、4、3、2脚分别与单片机IC1的16、17、18、19、20、21、22、23脚一一对应相连接，RP2的9、8、7、6、5、4、3、2脚分别与单片机辅助芯片IC2的29、28、27、25、24、23、22、21脚一一对应相连接，RP3的9、8、7、6、5、4、3、2分别与IC1的14、13、12、11、10、9、8、7脚一一对应相连接，RP4的9、8、7、6、5、4、3、2脚分别与IC1的57、56、55、54、53、52、51、50脚一一对应相连接。增加了四个阻排使油耗仪主机1的单片机系统输入输出更稳定，输入输出的电平信号更平滑。其它组成和连接关系与具体实施方式
一相同。
工作原理两个质量流量计9-1、9-2分别采集进油管10-1和回油管10-2的流量，通过它们的差值得出实际的耗油量，并把测得的信息送给油耗仪主机1，同时发电机功率采集盒2通过电流传感器和电压传感器采集发电机5的输出电流和电压，得到实际发电功率，并把采集到的信号送到油耗仪主机1，油耗仪主机1保存和分析数据，当车辆到站后通过转录仪3将油耗仪主机1的保存和分析的数据送到地面分析计算机4进行进一步的统计和分析。本实用新型采用总线化设计，便于系统扩展和升级，分析仪的核心采用单片机系统，保证了系统的稳定性和可编程性，给实际的生产应用带来了很大方便。
权利要求1.内燃机车车载油耗记录分析仪，它由油耗仪主机(1)、发电机功率采集盒(2)、转录仪(3)、两个质量流量计(9-1)、(9-2)、地面分析计算机(4)组成，进油管(10-1)的进油端接油箱(8)，进油管(10-1)的出油端接柴油机(6)的进油端，柴油机(6)的回油端接回油管(10-2)的一端，回油管(10-2)的另一端接油箱(8)；其特征在于质量流量计(9-1)安装在进油管(10-1)的一个截断(10-1-1)上，质量流量计(9-2)安装在回油管(10-2-1)的一个截断(10-2-1)上，质量流量计(9-1)、(9-2)的流量信号输出端由信号线(7-1)、(7-3)分别与油耗仪主机(1)的流量信号输入端相连接，发电机功率采集盒(2)的发电机电流、电压信号输入端由信号线(7-2)与发电机(5)的电源输出端相连接，发电机功率采集盒(2)的功率信号输出端由信号线(7-4)与油耗仪主机(1)的功率信号输入端相连接，油耗仪主机(1)的信号输出端由信号线(7-5)与转录仪(3)的信号输入端相连接，转录仪(3)的信号输出端由信号线(7-6)与地面分析计算机(4)的信号输入端相连接。
2.根据权利要求书1所述的内燃机车车载油耗记录分析仪，其特征在于所述的油耗仪主机(1)，它由单片机IC1、单片机辅助芯片IC2、电压基准比较芯片IC3、晶体振荡器X1、跳线开关JP1、质量流量计信号采集电路(11)、总线转换电路(12)、单片机外围电路(13)、复位电路(14)、发电机功率信号采集电路(15)、流量计信号采集接口CON1、显示器接口CON2、编程接口CON3、五个电阻R1-R5、电位器W1、开关K1、电容C1、C28组成，单片机IC1的34、19、38、33、32脚悬空，IC1的3、58、49脚接地，IC1的35脚接晶体振荡器X1的3脚，X1的2脚接电源+Ec，X1的1脚悬空，X1的4脚接地，IC1的16、17、18、14、13、12、11、10、9、8、7脚与显示器接口OON2的12、13、14、9、8、7、6、5、4、3、2脚分别一一对应相连接，CON2的15、16脚接地，CON2的10、11脚接电源+Ec，CON2的1脚悬空；IC1的21、27、50、51、52、53、54、55、56、57脚接单片机外围电路(13)，IC1的62、63、64、65、66、67、68、1脚接发电机功率信号采集电路(15)的功率信号输出端，IC1的59脚接电阻R1的一端、电容C1的一端、电位器W1的一固定端及电压基准比较芯片IC3的2脚，R1的另一端接电源+Ec，C1的另一端接地，IC3的3脚和W1的另一固定端接地，IC3的1脚接电位器W1的滑动端；IC1的26脚接复位电路(14)的复位信号输出端，IC1的28、29、20、23、22、5、4脚与流量计信号采集接口CON1的2、4、6、14、12、8、10脚分别一一对应相连接，CON1的1、3、5、7、9脚接地，CON1的11、13、15、16脚接电源+Ec，CON1的17、18、19脚悬空，CON1的20脚接复位电路14，IC1的24、25脚接总线转换电路12总线信号输入端，IC1的31、30、48、47脚与IC2的50、47、10、49脚分别一一对应相连接，IC1的15脚经电容C28接地，IC1的6脚经跳线开关JP1接地，IC1的50、51、52、53、54、55、56、57脚与IC2的37、36、35、34、33、32、31、30脚分别一一对应相连接，IC1的46、45、44、43、42、41、40、39脚与IC2的46、45、44、43、42、41、40、39脚分别一一对应相连接；单片机辅助芯片IC2的16、1、26脚接地，IC2的15、18、38脚接电源+Ec，IC2的48脚接复位电路14的复位信号输出端，IC2的8、9、11、51脚悬空，IC2的20、19、17、14、13、12脚与编程接口CON3的9、11、6、14、5、13脚分别一一对应相连接，IC2的52脚接电阻R5的一端和开关K1的一端，R5的另一端接电源+Ec，K1的另一端接地，IC2的2、3、4脚分别经电阻R4、R3、R2接电源+Ec，IC2的4、5、6、7脚接单片机外围电路(13)的信号输入端，IC2的21、22、23、24、25、27、28、29脚接单片机外围电路(13)的信号输入端；编程接口CON3的1、2、4、8脚悬空，CON3的3、10、12脚接地。
3.根据权利要求书1或2所述的内燃机车车载油耗记录分析仪，其特征在于所述的质量流量计信号采集电路(11)，它由质量流量计接口CON4、光耦芯片IC4、五个电阻R6-R10、两个反相器M1、M2、三个电容C2-C4组成，CON4的输出端1脚接电容C2的一端，C2的另一端接IC4的1脚，CON4的2脚接电阻R6的一端和二极管D1的正极，D1的负极接IC4的1脚，R6的另一端接IC4的2脚，CON4的3、6脚接+Vc，CON4的4脚接电容C3的一端，C3的另一端接IC4的3脚，CON4的5脚接二极管D2的正极和电阻R7的一端，D2的负极接IC4的3脚，R7的另一端接IC4的4脚，CON4的7脚接电容C4的一端，C4的另一端接IC4的5脚，CON4的8脚接二极管D3的正极和电阻R8的一端，D3的负极接IC4的5脚，R8的另一端接IC4的6脚；IC4的7、8、9、10脚悬空，IC4的15、13、11脚接地；IC4的16、14脚分别经电阻R10、R9接电源+Ec，IC4的16、14脚分别接反相器M1、M2的输入端，M1、M2的输出端分别接单片机IC1的5、4脚。
4.根据权利要求书1或2所述的内燃机车车载油耗记录分析仪，其特征在于所述的总线转换电路(12)，它由五个电容C5-C9和总线转换芯片IC5组成，IC5的1、3脚分接电容C5的两端，IC5的4、5脚分接电容C6的两端，IC5的15、13、11脚接地，IC5的12、14脚悬空，IC5的2脚接电容C7的一端，C7的另一端接电容C8、C9的一端和IC5的15脚，C8的另一端接IC5的16脚和电源+Ec，C9的另一端接IC5的6脚，IC5的10、9脚分别接单片机IC1的25、24脚，IC5的7、8脚接转录仪(3)的信号输入端。
5.根据权利要求书1、2所述的内燃机车车载油耗记录分析仪，其特征在于所述的单片机外围电路(13)，它由存贮芯片IC6、时钟芯片IC7、两个电阻R11、R12、三脚跳线开关JP2组成，IC6的12、11、10、9、8、7、6、5脚分别与单片机辅助芯片IC2的29、28、27、25、24、23、22、21脚一一对应相连接，IC6的27、26、25、4、28、3、31脚分别与单片机辅助芯片IC2的39、40、41、42、43、44、45、46脚一一对应相连接，IC6的13、14、15、17、18、19、20、21脚分别和IC7的5、6、7、8、9、10、11脚及单片机IC1的57、56、55、54、53、52、51、50脚一一对应相连接；IC6的2、1、22脚分别与单片机辅助芯片IC2的7、5、4脚一一对应相连接，IC6的24、29脚与时钟芯片IC7的17、15脚对应相连接，IC6的30脚接三脚跳线开关JP2的2脚，JP2的1脚接单片机辅助芯片IC2的6脚JP2的3脚接单片机IC1的15脚，IC7的18、13脚分别接单片机辅助芯片IC2的48、3脚，IC7的14脚接单片机IC1的48脚，IC7的19、23脚分别接IC1的27、21脚，IC7的23、19脚分别经R12、R11接电源+Ec，IC7的1脚接地，IC7的2、3脚悬空。
6.根据权利要求书1、2所述的内燃机车车载油耗记录分析仪，其特征在于所述的复位电路(14)，它由复位芯片IC8、三个电阻R13-R15、开关K2组成，IC8的2脚接电源+Ec，IC8的3脚接地，IC8的6脚悬空，IC8的4脚分接电阻R14、R15的一端，R14的另一端接电源+Ec，R15的另一端接地，IC8的1脚接流量计信号采集接口CON1的20脚，IC8的1脚接电阻R13和开关K2的一端，K2的另一端接地，R13的另一端接电源+Ec，IC8的8、5脚分别接单片机IC1的15、26脚，IC8的7脚接单片机辅助芯片IC2的48脚。
7.根据权利要求书1所述的内燃机车车载油耗记录分析仪，其特征在于所述的发电机功率信号采集电路(15)，它由采集发电机功率采集盒接口CON5、八个信号比较电路M3-M10组成，CON5的2、4、6、8、10、12、14、16脚分别与单片机IC1的1、68、67、66、65、64、63、62一一对应相连接，CON5的1、3、5、7、9、11、13、15、16、17、18、19、20、21、22、23、25脚接地，CON5的24、26脚悬空，CON5的2、4脚接发电机功率采集盒(2)的信号输出端，CON5的2、4、6、8、10、12、14、16分别经信号比较电路M3、M4、M5、M6、M7、M8、M9、M10接电源+Ec；所述的信号比较电路M3-M10由电容C10、两个二极管D14、D5组成，电容C10的一端接CON5的信号输入端2脚，C10的另一端地，二极管D4的负极和D5的正极接C10的一端，D4的正极接地，D5的负极接电源+Ec。
8.根据权利要求书1所述的内燃机车车载油耗记录分析仪，其特征在于所述的发电机功率采集盒(2)，它由两个电源模块IC9、IC10、电流采集传感器IC11、电压采集传感器IC12、两个发电机电源接口CON6、CON7、两个跳线开关JP3、JP4、三个电阻R16、R17、R18、四个电容C14-C17组成，电源模块IC9、IC10的15、16脚接+Vcc，IC9、IC10的1、2、8、9脚都接地，IC9的10、7脚分别接电源采集传感器IC11的1、3脚和两个电容C11、C12的一端，C11、C12的另一端接地，IC10的10、7脚分别接电压采集传感器IC12的3、5脚和两个电容C14、C15的一端，C14、C15的另一端接地，IC11的2脚和IC12的4脚分别接CON5的2、4脚，IC11的2脚接跳线开关JP3的一端，JP3的另一端接电阻R16的一端和电容C13的一端，C13的另一端和R16的另一端接地，IC12的4脚接跳线开关JP4的一端，JP4的另一端接电容C16和电阻R17的一端，R17和C16的另一端接地，IC11的电源信号两输入端接发电机电源接口CON6的两端，IC12的电压信号采集输入端1脚经电阻R18接发电机电源接口CON7的一脚，IC12的2脚接CON7的另一脚。
9.根据权利要求书1所述的内燃机车车载油耗记录分析仪，其特征在于所述的转录仪(3)，它由两个单片机IC13、IC16、单片机辅助芯片IC14、时钟芯片IC15、串行时钟芯片IC18、电源芯片IC17、复位电路(3-2)、总线转换电路(3-1)、六个电容C17-C22、四个电阻R19-R22、三个晶体振荡器X2-X4、显示器接口CON8、电位器W2、键盘接口CON9组成，单片机IC13的1、2、3、4脚分别与键盘接口CON9的1、2、3、4脚一一对应相连接，IC13的31脚接地，IC13的9脚、IC16的1脚接复位电路(3-2)的复位信号输出端，IC13的10、11脚、IC16的2、3脚接总线转换电路(3-1)的总线输出端，IC13的12脚接三脚跳线开关JP5的1脚，JP5的2脚接地，JP5的3脚接时钟芯片IC15的26脚，IC13的13、14、15脚分别串行时钟芯片IC18的7、6、5脚一一对应相连接，IC18的8脚接电源+Ec，IC18的2、3脚接晶体振荡器X2的两端；IC13的29脚悬空，IC13的18、19脚分别接晶体振荡器X3的两端和电容C17、C18的一端，C17、C18的另一端接地，IC13的39、38、37、36、35、34、33、32脚分别与IC14的2、3、4、5、6、7、8、9脚和IC15的25、24、23、22、21、20、19、18脚一一对应相连接，IC13的21、22、23、24、25、26、27、28、5、6、7、8分别与IC15的31、30、27、29、8、2、7、35、6、34、5、4脚一一对应相连接，IC13的30脚接IC14的11脚，IC13的17、16脚分别接IC15的28、33脚；IC14的1脚接地，IC14的19、18、17、16、15、14、13、12脚分别与IC15的16、15、14、13、12、11、10、9脚一一对应相连接，IC15的38脚接电源+Ec，IC15的20脚接地，单片机IC16的9、11、6、7、8脚分别与显示器接口CON8的5、4、7、8、6脚一一对应相连接，IC16的12、13、14、15、16、17、18、19分别与CON8的9、10、11、12、13、14、15、16脚一一对应相连接，IC16的20脚接电源+Ec，IC16的10脚接地，IC16的5、4脚分接晶体振荡器X4的两端和电容C19、C20的一端，C19、C20的另一端接地，IC16的12、13脚分别经电阻R19、R20接电源+Ec，CON8的18、2脚接地，CON8的17脚接+Ec，CON8的1、3脚连接后接电位器W2的一固定端和滑动端，W2的另一固定端经电阻R22接电源芯片IC17的5脚和电容C21的一端，C21的另一端接地，IC17的1、6、7脚悬空，IC17的3脚接地，IC17的2、4脚分接电容C22的两端，IC17的8脚接电源+Ec。
10.根据权利要求书1、9所述的内燃机车车载油耗记录分析仪，其特征在于所述的总线转换电路(3-1)，它由信号输入输出接口CON10、总线转换芯片IC19、五个电容C23-C27组成，IC19的4、5脚分接电容C24的两端，IC19的1、3脚分接电容C23的两端，IC19的2脚接电容C25的一端，C25的另一端接电容C26、C27的一端和IC19的15脚，C26的另一端接IC19的16脚，C27的另一端接IC19的6脚，IC19的10、9脚分别与单片机IC13的10、11脚对应相连接，IC19的11、12脚分别与单片机辅助芯片IC16的3、2脚对应相连接，IC19的7、13脚分别与总线转换电路12中总线转换芯片IC5的7、8脚相连接，IC19的14、8脚分别与信号输入输出接口CON10的2、3脚相连接，CON10的1、4脚悬空，CON10的5、7、8脚接地，CON10的9、10脚接电源+Ec，CON10的6脚接油耗仪主机1中流量计信号采集接口CON1的20脚。
11.根据权利要求书1、9所述的内燃机车车载油耗记录分析仪，其特征在于所述的复位电路(3-2)，它由复位芯片IC20、开关K3、三个电阻R12-R25组成，IC20的1脚接电阻R23的一端和开关K3的一端，K3的另一端接地，R23的另一端接电源+Ec，IC20的2脚接电源+Ec，IC20的6脚悬空，IC20的3、5、7脚接地，IC20的4脚接电阻R24、R25的一端，R24的另一端接电源+Ec，R25的另一端接地，IC20的复位信号输出端接单片机IC13的9脚和单片机IC16的1脚。
12.根据权利要求书1、2所述的内燃机车车载油耗记录分析仪，其特征在于所述的油耗仪主机1内又增加了四个阻排RP1-RP4，阻排RP1、RP2、RP3、RP4的1脚接电源+Ec，RP1的9、8、7、6、5、4、3、2脚分别与单片机IC1的16、17、18、19、20、21、22、23脚一一对应相连接，RP2的9、8、7、6、5、4、3、2脚分别与单片机辅助芯片IC2的29、28、27、25、24、23、22、21脚一一对应相连接，RP3的9、8、7、6、5、4、3、2分别与IC1的14、13、12、11、10、9、8、7脚一一对应相连接，RP4的9、8、7、6、5、4、3、2脚分别与IC1的57、56、55、54、53、52、51、50脚一一对应相连接。
专利摘要内燃机车车载油耗记录分析仪，它涉及一种车载油耗记录装置。质量流量计(9－1)、(9－2)的流量信号输出端由信号线(7－1)、(7－3)分别与油耗仪主机(1)的流量信号输入端相连接，发电机功率采集盒(2)的发电机电流、电压信号输入端由信号线(7－2)与发电机(5)的电源输出端相连接，发电机功率采集盒(2)的功率信号输出端由信号线(7－4)与油耗仪主机的功率信号输入端相连接，油耗仪主机的信号输出端由信号线(7－5)与转录仪(3)的信号输入端相连接，转录仪(3)的信号输出端由信号线(7－6)与地面分析计算机(4)的信号输入端相连接。本实用新型抗干扰性强，抗震性能好，数据误差小，便于管理部门监督内燃机车油耗情况，它还能准确分析机车在各种工况下的瞬时耗油状况。
文档编号G01F9/00GK2581947SQ0229229
公开日2003年10月22日 申请日期2002年12月31日 优先权日2002年12月31日
发明者朱金良, 于海峰, 权志勇, 陈秋民 申请人:朱金良