专利名称：便携式柴油机诊断仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种柴油机诊断仪，尤其涉及一种便携式柴油机诊断仪。
背景技术：
柴油机是一个集摩擦学、热力学、动力学以及机械学为一体的复杂的机械系统，基于瞬时转速信号诊断与分析的柴油机故障诊断技术是目前研究的热点。对柴油机的瞬时转速信号进行监测和分析处理，可及时发现柴油机气缸运行状态。对于昂贵的柴油机运行故障的诊断能便于及时发现故障，防止突发性事故发生，从而大大提高运行的安全性、可靠性及经济性。现有的柴油机诊断仪成本较高，体积过大，不便于携带。
实用新型内容本实用新型的目的就是为解决上述问题，提供一种便携式柴油机诊断仪，它结构简单，体积小，能方便准确的进行故障诊断。为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案一种便携式柴油机诊断仪，它包括转速传感器和上止点传感器，转速传感器检测柴油机转速信号，上止点传感器检测柴油机进气阀的上止点信号；转速传感器与第一信号调理电路连接，第一信号调理电路与AD转换器连接，AD转换器与嵌入式处理器连接；上止点传感器与第二信号调理电路连接，第二信号调理电路与嵌入式传感器连接；同时嵌入式传感器还分别与键盘电路、液晶显示模块和串口通信模块连接，串口通信模块与上位机通f目。所述串口通信模块为RS232接口。本实用新型在硬件结构主要有两个信号调理电路、信号采集电路和通信接口。两个信号调理电路主要对上止点传感器、转速传感器等现场信号进行放大、滤波、隔离和保护，将两传感器的信号电平调整为与AD转换器匹配的信号电平，同时保护系统不受外部干扰信号的侵袭。开机时，嵌入式处理器首先进行初始化，规定采样频率、柴油机的转速，设置样本长度和模拟信号的放大倍数。然后查询采样起始点信号，进行上止点信号的判断。当上止电信号满足时开始AD信号的采集，输出转换时钟信号，根据时钟频率来读取AD转换的数据，从而完成数据的采集并将数据存储。每次采样结束时，由嵌入式处理器进行数据预处理，确定采集的数据为有效数据。对于采集到的数据采取存取文件的形式进行数据的保存。在诊断中，为提高诊断的准确性，必须在规定的工况条件下采集瞬时转速信号并进行故障分析。因此循环查询柴油机工况，并将特定的实际工况作为故障分析的条件。在工况检测过程中，仪器显示平均转速并提示系统处于非诊断状态。在诊断工况下，嵌入式处理器首先判断上止点信号，读入相应的瞬时转速信号，分别在时域和频域进行计算和分析，得出时域和频域的特征参数，然后通过固化在系统中的故障诊断系统模型进行综合诊断，最后进行故障定位分析并输出诊断结果。[0009]本实用新型的有益效果是把先进的通讯技术和现行计算机技术，运用于柴油机 的故障诊断，并且实现了诊断仪的小型化、便携化。诊断仪能方便、准确的判断柴油机运行 过程中的故障，避免重大事故的发生，避免重大人员与经济损失。
[0010]图1为本实用新型的结构示意图。[0011]其中，1.转速传感器，2.第一调理电路，3. AD转换器，4.上止点传感器，5.第二信 号调理电路，6.嵌入式处理器，7.键盘电路，8.液晶显示模块，9.串口通信模块。
具体实施方式
[0012]
以下结合附图与实施例对本实用新型做进一步说明。[0013]图1中，它包括转速传感器I和上止点传感器4，转速传感器I检测柴油机转速信 号，上止点传感器4检测柴油机进气阀的上止点信号；转速传感器I与第一信号调理电路2 连接，第一信号调理电路2与AD转换器3连接，AD转换器3与嵌入式处理器6连接；上止 点传感器4与第二信号调理电路5连接，第二信号调理电路5与嵌入式传感器6连接；同时 嵌入式传感器6还分别与键盘电路7、液晶显示模块8和串口通信模块9连接，串口通信模 块9与上位机通信。[0014]嵌入式处理器6采用ETR100E智能模块，ETR100E是一款基于Intel 386EX的 嵌入式PC模块，配有Flash、串口、GPIO、ISA总线等板载资源。系统采用了全静态设计来 降低模块功耗，全速运行的功耗在140mA 165mA,而模块进入Power Down模式时的待机 功耗在55mA 85mA,系统可通过板上的定时中断从待机状态返回运行状态。模块体积小 (94mmX 58mm)功耗低、可叠层,适合嵌入设计。同时，该模块与广泛流行的PC/AT体系相兼 容，开发人员可以受益于熟悉的操作系统、编程语言和开发工具。能够大大缩短开发周期、 减少技术风险。所以，本仪器选用ETR100E模块作为主控制器。[0015]AD转换器3采用低功耗串行接口芯片ADS7822。ADS7822是一种可在2. 7 3. 6V 的电源电压下工作的12位A/D转换器,根据情况的不同也在2. O 5V的电源电压下工作， 考虑的仪器地功耗的要求，系统选用3. 3V点源电压；A/D变换的结果通过串行口输出；采样 速率达75kHz时为O. 54mW，采样速率有串行时钟DOUT的大小决定(IOkHz时对应的转换速 度为625Hz，1. 2MHz时对应为75kHz)。低电压、微功耗、结构简单和体积小的特点特别适用 于电池供电和其它需要微功耗的工作系统。[0016]键盘电路7主要实现现场的人机对话功能。在安装调试状态，可以通过键盘设置 上止点传感器的安装位置和柴油机发火顺序及相关的参数。也可以用键盘输入经验数据和 专家知识。在运行状态，通过键盘控制诊断仪的工作模式，通过显示屏显示柴油机运行状态 或显示故障报警信息。[0017]串口通信模块9的功能主要是完成状态信息和故障信息的传送，提供标准RS232 接口，可以与上位微机进行主从通信。将采集到的重要数据与上位微机进行数据交换，为上 位机进行深层诊断提供数据。[0018]以6260ZC型船用增压四冲程柴油机为试验对象，该机为6缸直列式，缸径260mm， 活塞行程340mm，额定转速400r/min，额定功率370kw，气阀正时(以曲柄转角计)进气阀在上止点前732开，下止点后372关；排气阀于下止点前452开，上止点后653关，进、排气行程为23. 25_。通过对气缸供油的变化模拟故障结果表明，仪器能准确的判断柴油机气缸的工作是否正常，从而对柴油机运行中的故障起到报警的作用。
权利要求1.一种便携式柴油机诊断仪，其特征是，它包括转速传感器和上止点传感器，转速传感器检测柴油机转速信号，上止点传感器检测柴油机进气阀的上止点信号；转速传感器与第一信号调理电路连接，第一信号调理电路与AD转换器连接，AD转换器与嵌入式处理器连接；上止点传感器与第二信号调理电路连接，第二信号调理电路与嵌入式传感器连接；同时嵌入式传感器还分别与键盘电路、液晶显示模块和串口通信模块连接，串口通信模块与上位机通信。
2.如权利要求1所述的便携式柴油机诊断仪，其特征是，所述串口通信模块为RS232接□。
专利摘要本实用新型涉及一种便携式柴油机诊断仪，它结构简单，体积小，能方便准确的进行故障诊断。它包括转速传感器和上止点传感器，转速传感器检测柴油机转速信号，上止点传感器检测柴油机进气阀的上止点信号；转速传感器与第一信号调理电路连接，第一信号调理电路与AD转换器连接，AD转换器与嵌入式处理器连接；上止点传感器与第二信号调理电路连接，第二信号调理电路与嵌入式传感器连接；同时嵌入式传感器还分别与键盘电路、液晶显示模块和串口通信模块连接，串口通信模块与上位机通信。
文档编号G01M15/05GK202836977SQ20122053347
公开日2013年3月27日 申请日期2012年10月18日 优先权日2012年10月18日
发明者薛峰, 薛阳贵 申请人:薛峰