專利名稱：汽油發(fā)動機故障特征提取及診斷系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及機電類，特別涉及一種汽油發(fā)動機故障特征提取及診斷系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
由于發(fā)動機的長期使用摩擦、磨損及安裝、調(diào)整維修不當(dāng)?shù)仍颍斐砂l(fā)動機各部機件的配合間隙過大，引起發(fā)動機各種異常響聲。最常見的發(fā)動機磨損故障有活塞敲缸響、活塞銷子響、連桿軸承響、曲軸軸承響、氣門響等。普遍應(yīng)用的方法是靠診斷人員的觀察和感覺以及簡單工具，采用將個別癥狀放大或暫時消隱的方法進行診斷，這就要求具有相當(dāng)?shù)睦碚撝R、操作技能和豐富的實踐經(jīng)驗。隨著近代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人們近切希望用儀器來診斷發(fā)動機的常見發(fā)動機磨損故障，提高診斷的客觀性和準確性。通過大量試驗研究發(fā)現(xiàn)，通過提取發(fā)動機常見磨損故障的特征頻率，進而對其進行能量變化監(jiān)控，可以準確地診斷發(fā)動機是否存在某種故障。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是為解決汽油發(fā)動機常見故障的特征頻率提取及診斷識別問題，提供一種汽油發(fā)動機故障特征提取及診斷系統(tǒng)。本實用新型汽油發(fā)動機故障特征提取及診斷系統(tǒng)，由依次連接的傳感器模塊、采集卡和計算機組成，傳感器模塊包括一個轉(zhuǎn)速傳感器及至少一個振動傳感器。所述的振動傳感器為壓電陶瓷振動傳感器或ICP加速度傳感器；所述的轉(zhuǎn)速傳感器主要指霍爾傳感器、光電傳感器或磁電式傳感器，整個汽油發(fā)動機故障特征提取及診斷系統(tǒng)至少要有一個振動傳感器及一個轉(zhuǎn)速傳感器。所述的采集卡由放大器和A/D轉(zhuǎn)換器組成，主要用于傳感器的信號調(diào)理及A/D轉(zhuǎn)換。采集板卡有二路以上的信號輸入、輸出。本實用新型能夠?qū)钊酶醉?、活塞銷子響、連桿軸承響、曲軸軸承響、氣門響幾種常見磨損故障進行識別診斷。本實用新型可以實現(xiàn)對汽油發(fā)動機常見磨損故障不解體檢測診斷。

圖1是本實用新型原理示意圖。圖2是本實用新型的汽油發(fā)動機故障特征提取及診斷流程框圖。
具體實施方式

以下結(jié)合附圖對本實用新型做進一步描述。如圖1所示，本實用新型是由振動傳感器、轉(zhuǎn)速傳感器、采集卡、計算機所組成，振動傳感器、轉(zhuǎn)速傳感器與采集卡相連，采集卡由放大器和A/D轉(zhuǎn)換器組成。采集卡通過傳感器采集汽油發(fā)動機信號，處理后送給計算機，計算機通過故障特征提取及診斷程序?qū)ζ桶l(fā)動機狀態(tài)進行監(jiān)測診斷，并可顯示及輸出測試結(jié)果。其中，振動傳感器通過磁吸盤固定于汽油發(fā)動機監(jiān)測點上，轉(zhuǎn)速傳感器通過支架安裝于汽油發(fā)動機的主軸附近。如果振動傳感器采用的是ICP加速度傳感器，則采用恒流源為ICP傳感器供電，保證ICP傳感器處于標(biāo)準工作電流范圍；同時，在電路中引入高通濾波電路，將輸出信號中IOV的直流分量信號濾去；最后，在電路中引入了低通濾波電路，消除電路中的噪聲干擾。如果采用壓電陶瓷振動傳感器，則采用電荷放大器對信號進行增益放大，并采用濾波電路。采集板卡通過A/D轉(zhuǎn)換，將模擬信號轉(zhuǎn)變?yōu)榈葧r間隔的數(shù)字信號，采樣頻率設(shè)置20kHz 以上。采集卡采得的數(shù)字信號送入計算機，計算機內(nèi)安裝汽油發(fā)動機故障特征提取及診斷程序，如圖2所示，通過汽油發(fā)動機故障特征提取及診斷程序，對振動信號進行特征頻率提取并計算頻段內(nèi)的能量值，如果能量值小于閾值，說明發(fā)動機沒有某種故障；否則說明存在某種故障，進一步判斷故障的部位、故障程度及故障的趨勢。采用本實用新型裝置采集并分析信號，能及時發(fā)現(xiàn)故障并報警，也可經(jīng)打印機輸出檢測結(jié)果。其中活塞敲缸響特征頻率為1360-2400Hz ；活塞銷子響特征頻率為1500_2500Ηζ ；連桿軸承響特征頻率為 660-860Ηζ ；曲軸軸承響特征頻率為330-605Ηζ ；氣門響特征頻率為4600_6800Ηζ ；通過監(jiān)測特征頻段內(nèi)的能量變化，可以識別發(fā)動機是否有某種故障。上面所述的實施例僅僅是對本實用新型優(yōu)選實施方式進行描述，并非對本實用新型的構(gòu)思和范圍進行限定，在不脫離本實用新型設(shè)計思想的前提下，本領(lǐng)域中普通工程技術(shù)人員對本實用新型的技術(shù)方案作出的各種變形和改進，均應(yīng)屬于本實用新型的保護范圍。
權(quán)利要求1.一種汽油發(fā)動機故障特征提取及診斷系統(tǒng)，其特征在于所述系統(tǒng)由依次連接的傳感器模塊、采集卡和計算機組成，傳感器模塊包括一個轉(zhuǎn)速傳感器及至少一個振動傳感器。
2.如權(quán)利要求1所述的汽油發(fā)動機故障特征提取及診斷系統(tǒng)，其特征在于所述的采集卡由放大器和A/D轉(zhuǎn)換器組成。
3.如權(quán)利要求1所述的汽油發(fā)動機故障特征提取及診斷系統(tǒng)，其特征在于所述的振動傳感器為壓電陶瓷振動傳感器或ICP加速度傳感器；所述的轉(zhuǎn)速傳感器為霍爾傳感器、 光電傳感器或磁電式傳感器。
專利摘要本實用新型公開了一種汽油發(fā)動機故障特征提取及診斷系統(tǒng)。本實用新型汽油發(fā)動機故障特征提取及診斷系統(tǒng)，由依次連接的傳感器模塊、采集卡和計算機組成，傳感器模塊包括一個轉(zhuǎn)速傳感器及至少一個振動傳感器。本實用新型能夠?qū)钊酶醉憽⒒钊N子響、連桿軸承響、曲軸軸承響、氣門響幾種常見磨損故障進行識別診斷。本實用新型可以實現(xiàn)對汽油發(fā)動機常見磨損故障不解體檢測診斷。
文檔編號G01M15/05GK202083555SQ201120172170
公開日2011年12月21日 申請日期2011年5月26日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月26日
發(fā)明者姜斯平, 江紅輝, 肖云魁, 賈繼德 申請人:中國人民解放軍軍事交通學(xué)院