一种大功率柴油机功率测试装置制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种大功率柴油机功率测试装置,它由扭矩测量机构、转速测量机构、数据采集与处理系统、后处理模块构成；所述扭矩测量机构与转速测量机构的测量数据通过无线信号发射装置发送到数据采集模块；所述扭矩测量机构包括装在柴油机输出轴上的测试法兰，在测试法兰上安装有转角测量电阻丝，所述转速测量机构包括吸附在测试法兰上面的磁铁、光感式速度传感器；所述数据采集与处理系统包括数据记录存储模块、数据采集模块、计算模块、整形滤波放大模块，实现对测试数据进行追溯、查询、滤波、分析、降噪等功能。实用新型能实时、准确、方便的测量出柴油机的轴功率、转速；数据无线传输、实时动态显示、数据后处理及输出、存储等功能。
【专利说明】一种大功率柴油机功率测试装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种大功率柴油机功率测试装置，属于机械测试装置领域。
【背景技术】
[0002]石油钻、修井机的柴油机输出功率、转速、转速、平稳性等参数已经成为石油钻、修井机柴油机返厂大修以及报废的重要指标，也是衡量负载匹配的重要参数。目前国内应用于大型柴油机轴系功率测试的仪器，主要采用水力测功仪。水力测功仪的缺点是体积较大，需要拆卸柴油机运回维修厂测试，停机时间长，运输费用高。而传统的全桥应变片测试方法容易受到应变片位置，外界环境等因素的影响。
【发明内容】
[0003]本实用新型的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种大功率柴油机功率测试装置，结构简单，可实时监测、方便、准确测量大功率柴油机轴功率。
[0004]本实用新型所采用的技术方案为:
[0005]本实用新型一种大功率柴油机功率测试装置，由扭矩测量机构、转速测量机构、数据采集与处理系统、后处理模块构成；所述扭矩测量机构包括装在柴油机输出轴上的测试法兰，在测试法兰上安装有转角测量电阻丝，电阻信号转换装置将电阻信号传送到无线信号发射器并发送到数据采集模块；所述转速测量机构包括吸附在测试法兰上面的磁铁、光感式速度传感器，光感式速度传感器将速度信号传送到数据采集模块；所述数据采集与处理系统包括数据记录存储模块、数据采集模块、计算模块、整形滤波放大模块，数据记录存储模块与数据采集模块、计算模块相连，实现对测试数据进行追溯、查询、滤波、分析、降噪等功能；所述后处理模块包括数据记录与存储模块和数据输出接口，将数据导入便携式计算机。
[0006]本装置的工作过程包括装在柴油机输出轴上的测试法兰，测试法兰将柴油机输出轴与万向轴连接起来，在柴油机负载稳定运行后开始测试。负载运行中测试法兰盘加载扭矩；扭矩测量机构与转速测量机构的测量数据通过无线信号发射装置发送到无线数据接收装置并传送到数据采集模块；再将数据采集模块与计算模块、显示装置、后处理模块等相连；最终将处理后的数据通过与后处理模块相连数据输出端口来将数据接入便携式计算机，实现柴油机功率测试。
[0007]本实用新型的优点在于:本实用新型提供的柴油机轴功率测试装置，1、具备操作方便和性能可靠，能实时、准确、可靠、方便的测量出柴油机的轴功率、转速，能满足实地测试的要求。2、具备轴功率数据无线传输、实时动态显示、数据后处理及输出、存储等功能，可以对数据进行追溯、查询、滤波、分析、降噪等后处理功能。
【专利附图】
【附图说明】
[0008]图1为本实用新型一种大功率柴油机功率测试装置的扭矩测量机构结构示意图；
[0009]图2为图1的左视图；
[0010]图3为本实用新型的数据处理与采集结构框图。
[0011]图中:1.纽扣电池，2.无线信号发射装置，3.无线数据接收装置，4.数据采集模块，5.整形滤波放大模块，6.计算模块，7.显示装置，8.电阻信号转换装置，9.高弹性电阻丝，10.磁铁，11.光感式速度传感器，12.数据记录存储模块，13.后处理模块，14.螺栓孔，
15.测试法兰。
【具体实施方式】
[0012]以下结合附图实施例对本实用新型作进一步说明:
[0013]如图1、图2、图3所示，本实用新型一种大功率柴油机功率测试装置，由扭矩测量机构、转速测量机构，数据采集与处理系统、后处理模块13构成；所述扭矩测量机构与转速测量机构的测量数据通过无线信号发射装置2发送到数据采集模块4;再将数据采集模块4与计算模块6、显示装置7、后处理模块13相连；最终将处理后的数据通过与后处理模块13相连数据输出端口来将数据接入便携式计算机，实现柴油机功率测试。
[0014]所述扭矩测量机构包括装在柴油机输出轴上的测试法兰15，在测试法兰上15安装有转角测量高弹性电阻丝9，电阻信号转换装置8与无线信号发射装置2相连；所述转速测量机构包括吸附在测试法兰上面的磁铁10、光感式速度传感器11，光感式速度传感器11与数据采集模块4相连；所述数据采集与处理系统包括数据记录存储模块12、数据采集模块4、计算模块6、后处理模块13，数据记录存储模块12与所述数据采集模块4、计算模块6相连，实现对测试数据进行追溯、查询、滤波、分析、降噪等功能；所述后处理模块13包括数据记录存储模块12和数据输出端口，将数据导入便携式计算机。
[0015]如图1所示，所述扭矩测量机构中测试法兰15的左法兰盘与柴油机输出轴通过12个螺栓相连，右法兰盘与万向联轴器通过12个螺栓相连。在柴油机负载的情况下测试两法兰盘转角的相对变化。
[0016]在图2中，扭矩测量机构的核心部件测试法兰15上:串联的高弹性电阻丝9穿过每一个法兰螺栓孔14并连接到电阻信号转换装置8，最终连接到无线信号发射装置2的IN口，通过无线信号发射装置2将数据传出，无线信号发射装置2的能源由两节纽扣电池I提供；如被测柴油机负载运行时产生扭矩，则测试法兰的两个法兰盘将会产生一定的相对转角变化，那么会使绷紧的串联的金属丝发生弹性变形，电阻率发生变化，电阻信号转换装置8产生电信号的变化，无线信号发射装置2将这些信号变化转换成以特定的频率的无线信号向外发射；无线数据接收装置3在一定距离内接收无线信号，并将其还原为相应的电信号，由RS232通讯端端口输出。
[0017]在图3中，数据采集模块4将无线传输过来的扭矩信号与速度信号采集，传入整形滤波放大模块5 ;用于计算柴油机功率计算的计算模块6、用于存储数据的数据记录存储模块12，数据记录存储模块12与计算模块6、后处理模块13、整形滤波放大模块5均相连。用于显示输入数据、柴油机轴转速、柴油机轴输出功率的显示装置7，与计算模块6和数据采集模块4均相连；对测试数据实现追溯、查询、滤波、分析、降噪和导出数据等功能的数据后处理模块13，该模块与数据记录存储模块12相连。
[0018]在图3中，整形滤波放大模块5、计算模块6、显示装置7、数据记录存储模块12、后处理模块13，最终都与同一便携式电脑相连。而数据采集模块4为一串口服务器，此串口服务器与后处理模块13相连。
[0019]在图1中，转速测量机构包括吸附在测试法兰右盘表面的磁铁10 ;与磁铁配合使用的光感式速度传感器11，当磁铁通过光感式速度传感器11，产生光的强弱变化输出一次脉冲信号，其与数据采集模块4相连。光感式速度传感器11将被测的轴转速变化成电脉冲信号，光感式速度传感器11单位时间内传出的脉冲数量为N，通过公式n = 60Ν计算出转速(r/min);测到转速通过RS485通讯端口输出。扭矩测量装置的RS232端口和转速测量装置的RS485的端口连接至串口服务器，利用TCP/IP协议通过通信线路传输至便携笔记本电脑，在便携式笔记本电脑终端显示模块上应用软件模块，实现功率的在线监测。
【权利要求】
1.一种大功率柴油机功率测试装置由扭矩测量机构、转速测量机构，数据采集与处理系统、后处理模块(13)构成；其特征在于:所述扭矩测量机构包括装在柴油机输出轴上的测试法兰(15)，在测试法兰上(15)安装有转角测量高弹性电阻丝(9)，电阻信号转换装置(8)与无线信号发射装置(2)相连；所述转速测量机构包括吸附在测试法兰上面的磁铁(10)、光感式速度传感器(11)，光感式速度传感器(11)与数据采集模块(4)相连；所述数据采集与处理系统包括数据记录存储模块(12)、数据采集模块(4)、计算模块￠)、后处理模块(13)，数据记录存储模块(12)与所述数据采集模块(4)、计算模块(6)相连，所述后处理模块包括数据记录存储模块(12)和数据输出接口，将数据导入便携式计算机。
2.根据权利要求1所述的一种大功率柴油机功率测试装置，其特征在于:所述扭矩测量机构中测试法兰(15)的左法兰盘与柴油机输出轴通过12个螺栓相连，右法兰盘与万向联轴器通过12个螺栓相连。
【文档编号】G01L3/24GK203929296SQ201420209120
【公开日】2014年11月5日 申请日期:2014年4月28日 优先权日:2014年4月28日
【发明者】钟功祥, 穆伯锋, 吕志忠, 彭彩珍 申请人:西南石油大学