本实用新型涉及测量技术领域，尤其涉及一种用于测量发动机连杆应力的自供电无线测量装置。
背景技术：
目前，随着法规和环保需求对于汽车的技术要求越来越高，在满足动力需求的前提下，汽车油耗越来越受到用户的关注，而发动机的摩擦学性能表现则是影响油耗的主要方面之一，因此需要进行重点关注。针对活塞-发动机连杆-曲轴系统的测量技术是低摩擦技术开发的基础，因此需要对其进行更深入的研究才能满足发动机技术开发的需要。
在现有技术中，当采用有线测量方式时，在发动机工作状态下，发动机连杆随曲轴一直处于高速运动中，必须设计特殊的辅助装置将导线引出，然而导线容易发生折损，从而造成测量系统失效。尽管已有使用无线测量方式来解决上述问题，但是现有的这些无线测量系统仍然存在着一些缺陷和不足之处。举例来讲，这些无线测量系统需要同时解决例如测量信号传输质量不佳、模块供电不理想等问题，其中尤其供电是一个难点，如果采用充电电池进行供电，就需要定期充电而不能保证持续进行测量操作，并且存在着断电风险而无法进行测量，因此无法满足实际工程应用的需要。所以，很有必要针对包括上述这些情况在内的现有问题或弊端进行充分研究，以便加以改进。
技术实现要素：
有鉴于此，本实用新型提供了用于测量发动机连杆应力的自供电无线测量装置，从而有效解决了现有技术中存在的上述问题和其他方面的问题中的一个或多个。
根据本实用新型的技术方案，它提供了一种用于测量发动机连杆应力的自供电无线测量装置，所述自供电无线测量装置包括：
信号采集及发射模块，其装设在发动机连杆上以随其进行往复运动，并被设置成用于采集与发动机连杆应力相关的信号并将其以无线方式向外输出；
信号传输模块，其被设置成用于接收所述信号，并将所述信号传输至处理装置以将其处理成发动机连杆应力数值；以及
电源模块，其被设置成用于向所述信号采集及发射模块和所述信号传输模块提供电能。
在上述的自供电无线测量装置中，可选地，所述信号采集及发射模块包括：
一个或多个应变片，其被设置在发动机连杆上，用于采集所述信号；
信号处理单元，其输入端口与所述应变片的输出端口相连，用于将所述信号处理成数字信号；以及
无线发射控制模块，其输入端口与所述信号处理单元的输出端口相连，用于以无线方式向外输出所述数字信号。
在上述的自供电无线测量装置中，可选地，所述信号处理单元包括模/数转换器，其用于将所述信号转换处理成所述数字信号，并且所述模/数转换器的输出端口与所述无线发射控制模块的输入端口相连。
在上述的自供电无线测量装置中，可选地，所述应变片被设置成应变电桥。
在上述的自供电无线测量装置中，可选地，所述应变电桥被设置在发动机连杆的中部两侧。
在上述的自供电无线测量装置中，可选地，所述信号传输模块包括：
接收天线，其被设置成用于接收所述信号；以及
无线接收控制单元，其与所述接收天线相连，用于接收所述信号并将其传输至所述处理装置。
在上述的自供电无线测量装置中，可选地，所述接收天线的一部分被设置在发动机汽缸的缸体内壁上。
在上述的自供电无线测量装置中，可选地，所述电源模块包括装设在所述发动机连杆上的励磁线圈、以及装设在曲轴上的磁体，所述励磁线圈和所述磁体通过所述发动机连杆与所述曲轴之间的相对运动来产生电能。
在上述的自供电无线测量装置中，可选地，所述励磁线圈被装设在所述发动机连杆的大头端。
在上述的自供电无线测量装置中，可选地，所述处理装置为计算机。
采用本实用新型的自供电无线测量装置能够实现发动机连杆应力数据的有效传输，从而解决了现有的有线或无线测量方式中所存在信号传输质量不佳等问题，并且由于电源模块采用了自供电方式，因此能够为信号采集及发射模块、信号传输模块持续可靠地提供电能，由此保证了发动机连杆应力测量操作期间的持续不间断供电。本实用新型具有设计结构简单、灵敏度和响应速度快、测量精度高、信号噪声和漂移小等诸多优点。
附图说明
以下将结合附图和实施例来对本实用新型的技术方案作进一步的详细描述，但是应当知道，这些附图仅是为解释目的而设计的，因此不作为本实用新型范围的限定。此外，除非特别指出，这些附图仅意在概念性地说明此处描述的结构构造，而不必要依比例进行绘制。
图1是将一个根据本实用新型的自供电无线测量装置实施例装设到活塞-发动机连杆-曲轴系统中的结构示意图。
具体实施方式
首先，需要说明的是，以下将以示例方式来具体说明本实用新型的用于测量发动机连杆应力的自供电无线测量装置的结构组成、特点和优点等，然而所有的描述仅是用来进行说明的，而不应将它们理解为对本实用新型形成任何的限制。
此外，对于在本文所提及的实施例中予以描述或隐含的任意单个技术特征，或者被显示或隐含在各附图中的任意单个技术特征，本实用新型仍然允许在这些技术特征(或其等同物)之间继续进行任意组合或者删减，从而获得可能未在本文中直接提及的本实用新型的更多其他实施例。另外，为了简化图面起见，相同或相类似的零部件和特征在同一附图中可能仅在一处或若干处进行标示。
请参考图1，在这个附图中示意性地显示出了一个根据本实用新型的自供电无线测量装置实施例的基本结构组成情况。在这个实施例中，该自供电无线测量装置包括信号采集及发射模块1、信号传输模块2和电源模块，下面就对此进行详细说明。
首先，对于信号采集及发射模块1，可以将它装设在发动机连杆6上，由于该发动机连杆6在与其相连的活塞9带动下将进行往复运动，这样就使得该信号采集及发射模块1能够随着发动机连杆6一起进行往复运动，从而可以在该往复运动过程中采集到与发动机连杆应力相关的信号，然后就可以采用无线方式将所采集到的信号向外输出。
仅作为举例说明，可以将上述的信号采集及发射模块1设置成具有一个或多个应变片、信号处理单元和无线发射控制模块。具体来讲，可以将一个或多个应变片设置在发动机连杆6上用来采集与发动机连杆应力相关的信号，例如可以将这些应变片可选地布置成应变电桥，可以将这样的应变电桥布置在发动机连杆6的中部两侧，以便保证测量信号准确、灵敏且可靠。就信号处理单元来讲，它的输入端口、输出端口是分别与上述的应变片的输出端口、无线发射控制模块的输入端口相连，以便用来将所测量到的信号处理成数字信号后将其经由无线发射控制模块以无线方式向外输出。如上所述，在本实用新型中可以可选地使用数字信号来进行传输，如此能够更好地保证信号质量，避免或减少信号受到干扰、提高灵敏度和响应速度，并且同时有利于针对这些数字信号进行后续分析处理，这可以例如采用模/数转换器来将由应变片信号采集到的信号转换处理成数字信号，并且将该模/数转换器的输出端口与无线发射控制模块的输入端口相连，以便通过后者将经过模/数转换处理后的数字信号以无线方式向外输出数字信号。
此外，对于信号传输模块2，它是被设置成用于接收经由该信号采集及发射模块1向外输出的与发动机连杆应力相关的上述信号，然后再将该信号传输给处理装置10，以便通过后者来将该信号处理成发动机连杆应力数值，从而用来针对例如发动机点火状态下的发动机连杆受力情况进行研究分析。可以理解的是，上述的处理装置10包括但不限于计算机等任何适宜的计算器件、装置或设备。
如图1所示，在该自供电无线测量装置实施例中，信号传输模块2被示例性地设置有天线3和无线接收控制单元3。其中，该天线3是用来接收通过信号采集及发射模块1以无线方式向外输出的上述信号，然后再经由与该天线3相连的无线接收控制单元3接收该信号并将其传输给处理装置10进行处理。在可选情形下，可以将上述的接收天线3的一部分布置在发动机汽缸的缸体8内壁上，由此使其邻近于装设在发动机连杆6上的信号采集及发射模块1，从而能够有效提高信号灵敏度和响应速度，同时降低信号噪声和漂移，因此有助于提升测量精度。
在图1中还示意性地图示出了本自供电无线测量装置中的用于向信号采集及发射模块1和信号传输模块2提供电能的电源模块。在这个示例中，该电源模块被设置成具有励磁线圈4和磁体5，可以将它们分别布置在发动机连杆6和曲轴7上，以便借助于发动机连杆6与曲轴7之间的相对运动来通过励磁线圈4和磁体5产生电能，从而可以持续不断地为测量操作提供电能，这是现有的测量方式所完全不具备的。在可选情形下，可以将上述的励磁线圈4布置在发动机连杆6的大头端，当然也可以根据实际应用情况而将该励磁线圈4布置在发动机连杆6上的其他适宜位置处。此外，需要指出的是，以上仅以举例方式示范性地说明了本实用新型中的采用自供电方式的电源模块，该电源模块还可以使用其他的例如利用了压电效应等器件或装置来加以实现，同样能够实现电源模块持续长久地自供电功能。
在使用本实用新型的自供电无线测量装置来进行发动机连杆应力测量过程中，可以同步记录下实验过程中发动机汽缸内的气体压力数据及曲轴的转角数据，然后通过对所测得的上述气体压力数据和发动机连杆应力数据的变化周期进行识别，并使得它们与测量到的发动机转速信号保持对应同步，从而保持发动机连杆应力测量的准确性和可靠性。此外，还可以通过进行点火台架试验来验证自供电无线测量装置的实际测量精度及稳定性。
以上仅以举例方式来详细阐明根据本实用新型的用于测量发动机连杆应力的自供电无线测量装置，这些个例仅供说明本实用新型的原理及其实施方式之用，而非对本实用新型的限制，在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，本领域技术人员还可以做出各种变形和改进。因此，所有等同的技术方案均应属于本实用新型的范畴并为本实用新型的各项权利要求所限定。