专利名称：发动机气缸磨损不解体检测仪的制作方法
技术领域：
本实用新型属于汽车发动机气缸磨损量测量仪器，尤其涉及一种发动机 气缸磨损不解体检测仪。 背景4支术
传统维修发动机的检测方法是采用量缸表测量气缸磨损，它存在费时、 费力、对发动机有损伤的问题。机动车发动机维修有推广使用仪器进行检测。 但是，通常都要拆卸发动机气缸盖的情况下才能检测气缸的磨损状态。如《发
动机学报》1997,18(4):48-52曾发表文章《发动机气缸套磨损图测量方法的 研究》；专利申请CN2156501, 1994-02-16公开的技术"一种智能型发动机 气缸磨损检测仪"。专利申请CN2119653, 1992-10-21曾公开的技术"一种 发动机用气缸磨损检测仪"，能够在不解体发动机的情况下检测气缸磨损状 态，但该技术只能通过直径不小于10mm的火花塞安装孔进行测量，且只能 测量气缸一个截面的磨损情况。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服上述技术的不足，而提供一种发动机气缸磨
损不解体检测仪，它不需要拆卸气缸盖，测量机构通过不小于6mm火花塞安
装孔或喷油器安装孔进入气缸内，能够测量活塞行程内各截面的气缸磨损状 太
心o
本实用新型为实现上述目的，采用以下技术方案 一种发动机气缸磨损 不解体检测仪，其特征是主要由光电测量系统和数据处理及显示系统及主 机组成，所述光电测量系统包括光能发射模块、光纤传输模块、光电转换模 块，所述数据处理及显示系统包括模拟信号调理模块、模数转换及运算处理 模块、数据显示模块；所述光能发射模块与光纤传输模块连接，光纤传输模 块又与光电转换模块、模拟信号调理模块、模数转换及运算处理模块及数据显示模块依次连接。
所述光纤传输模块主要由依次连接的用于发射光传输和反射光接收的 传输光纤、测量探头及控制装置组成。
所述光纤传输模块的传输光纤设有12根，每根光纤包含4路发射和4
路接收子光纤，测量纟笨头一端通过传输光纤分别与光电转换装置、控制装置
连接，光源接口另一端与光能发射模块连接，数据信号接口与主机连接。—
所述光能发射模块包括依次连接的12路LED或激光光源、聚光元件、 光学透镜和光纤连接器。
所述光电转换模块采用将光信号转为电信号的光电探测器。
所述测量探头为圓柱状结构，由上中下结构相同的三部分组成，每部分
柱状结构的圆周壁上设有两两对称的4个光纤安装孔。
所述控制装置采用用于控制测量探头空间位置的工业内窺镜控制机构。 本实用新型有益效果发动机气缸磨损不解体检测仪采用光强反射式能
量法测距原理，设计了集成12根光纤的空间位置传感器。该检测仪适用的
发动机型号较多，对于火花塞或喷油器安装孔直径不小于6腿的汽油发动机
和柴油发动机均可以;险测。测量精度达到0. Olmm，与目前普遍使用的量缸表
的测量精度相同。该检测仪使用时不需要拆卸发动机气缸盖，单次测量可得
到三个截面的气缸磨损情况，测量速度快。
图1是发动机气缸磨损不解体检测仪的结构示意图2是发动机气缸磨损不解体检测仪的系统框图3—4是测量原理示意图5是测量光线示意图
图6是测量探头单层结构图7是测量探头装配图。
具体实施方式
以下结合附图及较佳实施例详细说明本实用新型的具体实施方式
。 一种发动机气缸磨损不解体检测仪， 一种发动机气缸磨损不解体检测
仪，主要由光电测量系统和数据处理及显示系统及主机1组成，所述光电测
量系统包括光能发射模块、光纤传输模块、光电转换模块，所述数据处理及
显示系统包括模拟信号调理模块、模数转换及运算处理模块、数据显示模块，
所述光能发射模块与光纤传输模块连接，所述光纤传输模块主要由依次连接
的用于发射光传输和反射光接收的传输光纤3、测量探头2及控制装置4组 成，所述光电转换模块采用将光信号转为电信号的光电探测器。所述光能发 射模块包括依次连接的12路LED或激光光源、聚光元件、光学透镜和光纤 连接器，其主要作用是提供稳定的测量光源。为提高信噪比，光源采用调制 方式。。所述光纤传输模块的传输光纤设有12根，每根光纤包含四路发射和 四路接收子光纤，测量探头一端通过传瑜光纤分别与光电转换装置6、控制 装置连接，光源接口 5另一端与光能发射模块连接，数据信号接口 7与主机 连接。所述测量探头为圆柱状结构，由上中下结构相同的三部分组成，每部 分柱状结构的圓周壁上设有两两对称的4个光纤安装孔8。测量探头和传输 光纤外套管的外径为6誦，能够自如的通过大部分型号发动机的火花塞或喷 油器安装孔伸入气缸，单次测量能够得到三个平面的气缸磨损情况。所述控 制装置采用用于控制测量探头空间位置的工业内窥镜控制机构，从而保证测' 量平面可以探测到气缸最大磨损位置。光电转换模块主要采用光电探测器将 光信号转为电信号。模拟信号调理模块主要将光电探测器转换后的微弱电信 号进行放大处理。模数转换及运算处理模块采用工业级主板及A/D转换模块， 利用嵌入式编程语言编写的应用程序，将光电信号的变化转换为位移数值。 数据显示模块采用液晶屏，可实时显示测量探头的位置和测量截面上的气缸 磨损状态。其中，光电转换及信号调理模块可自行设计或选购成熟产品改造。主机内的才穀史转换及运算处理模块采用广州致远电子有限公司开发的EPC-8900
工业级主板及PCM-8208BT A/D转换模块，主要技术参lt如下EPO8900主4反
采用基于XScale处理器PXA270的PC/104嵌入式工控机主板，板载2路隔
离CAN总线接口。该系统具有资源丰富、接口齐全、功耗低、可靠性高等特
点，预装Microsoft Windows CE 5. 0嵌入式操作系统，并提供全部板载外
设驱动程序库，数据显示模块采用宽温型触摸液晶屏，显示范围8.4英寸。
工作原理发动机气缸磨损不解体检测仪采用光强反射式能量法测距原
理，设计了集成12根光纤的空间位置传感器。如图2-3所示，传感器端部
设计有三层相互平行的A、 B、 C测量平面，如图4所示每层测量平面包含两
条互相垂直的Cl、 C2、 C3、 C4测量光线。测量过程中，传感器探头空间的
位置是变化的，计算机实时采集位置的变化，当测量值1x1= Lc3时，Lc2
与Lc4之和的最小值即为该截面过轴线的1个直径数值。单次作业可同时测
量三个截面上的直径，循环三次可得9个截面上的直径，其中最大值与理想
值之差为直径方向上的磨损量最大值。
以上所述，〗又,是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型的结 构作任何形式上的限制。凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作 的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型的技术方案的范围 内。
权利要求1、一种发动机气缸磨损不解体检测仪，其特征是主要由光电测量系统和数据处理及显示系统及主机组成，所述光电测量系统包括光能发射模块、光纤传输模块、光电转换模块，所述数据处理及显示系统包括模拟信号调理模块、模数转换及运算处理模块、数据显示模块；所述光能发射模块与光纤传输模块连接，光纤传输模块又与光电转换模块、模拟信号调理模块、模数转换及运算处理模块及数据显示模块依次连接。
2、 根据权利要求1所述发动机气缸磨损不解体检测仪，其特征是所述 光纤传输模块主妻由依次连接的用于发射光传输和反射光接收的传输光纤、 测量探头及控制装置组成。
3、 根据权利要求1所述发动机气缸磨损不解体检测仪，其特征是所述 光纤传输模块的传输光纤设有12根，每根光纤包含4路发射和4路接收子光 纤，测量探头一端通过传输光纤分别与光电转换装置、控制装置连接，光源 接口另 一端与光能发射模块连接，数据信号接口与主机连接。
4、 根据权利要求1所述发动机气缸磨损不解体检测仪，其特征是所述 光能发射模块包括依次连接的12路LED或激光光源、聚光元件、光学透镜和 光纤连接器。
5、 根据权利要求1所述发动机气缸磨损不解体检测仪，其特征是所述 光电转换模块采用将光信号转为电信号的光电探测器。
6、 根据权利要求1所述发动机气缸磨损不解体检测仪，其特征是所述 测量探头为圓柱状结构，由上中下结构相同的三部分组成，每部分柱状结构 的圓周壁上设有两两对称的4个光纤安装孔。
7、 根据权利要求1所述发动机气缸磨损不解体检测仪，其特征是所述 控制装置采用用于控制测量探头空间位置的工业内窥镜控制机构。
专利摘要本实用新型涉及一种发动机气缸磨损不解体检测仪，其特征是主要由光电测量系统和数据处理及显示系统和主机组成，光电测量系统包括光能发射模块、光纤传输模块、光电转换模块；数据处理及显示系统包括模拟信号调理模块、模数转换及运算处理模块、数据显示模块；光能发射模块与光纤传输模块连接，光纤传输模块又与光电转换模块、模拟信号调理模块、模数转换及运算处理模块及数据显示模块依次连接。有益效果检测仪采用光强反射式能量法测距原理。使用时不需要拆卸发动机气缸盖，集成12根光纤的空间位置传感器，单次测量可得到三个截面的气缸磨损情况。对于火花塞或喷油器安装孔直径不小于6mm的汽油、柴油发动机均可以检测。
文档编号G01B11/12GK201402126SQ20092009563
公开日2010年2月10日 申请日期2009年2月24日 优先权日2009年2月24日
发明者党潇正, 岳惊涛, 廖苓平, 张建华, 王辉林 申请人:中国人民解放军总后勤部军事交通运输研究所;王辉林