智能化低速機(jī)電控執(zhí)行器的動(dòng)作時(shí)間及相位測(cè)量裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種智能化低速機(jī)電控執(zhí)行器的動(dòng)作時(shí)間及相位測(cè)量裝置，包括試驗(yàn)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)存儲(chǔ)模塊、試驗(yàn)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)顯示模塊、歷史試驗(yàn)數(shù)據(jù)條件查詢模塊、試驗(yàn)數(shù)據(jù)曲線繪制模塊、霍爾傳感器和數(shù)據(jù)記錄器；霍爾傳感器通過信號(hào)線與數(shù)據(jù)記錄器連接；數(shù)據(jù)記錄器通過CAN總線通訊網(wǎng)絡(luò)與試驗(yàn)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)存儲(chǔ)模塊連接。本實(shí)用新型能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)測(cè)量并準(zhǔn)確獲得柴油機(jī)每一工作循環(huán)電控執(zhí)行器工作過程中的動(dòng)作時(shí)刻、動(dòng)作持續(xù)時(shí)間和相位、燃油噴射量、電控執(zhí)行器驅(qū)動(dòng)波形等，用于控制系統(tǒng)控制策略分析。連線少，組件體積小、重量輕，適用于實(shí)船環(huán)境的便攜式測(cè)量。
【專利說明】智能化低速機(jī)電控執(zhí)行器的動(dòng)作時(shí)間及相位測(cè)量裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種測(cè)量裝置，尤其涉及一種智能化低速機(jī)電控執(zhí)行器的動(dòng)作時(shí)間及相位測(cè)量裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]大功率智能化船用低速柴油機(jī)智能化控制系統(tǒng)技術(shù)含量高，是多學(xué)科綜合的高技術(shù)產(chǎn)品。低速機(jī)電控系統(tǒng)的控制策略主要包括燃油噴射、排氣閥啟閉、空氣起動(dòng)系統(tǒng)的詳細(xì)控制策略，其中準(zhǔn)確地獲得柴油機(jī)每一工作循環(huán)電控執(zhí)行器工作過程中的動(dòng)作時(shí)刻、動(dòng)作持續(xù)時(shí)間和相位、燃油噴射量、電控執(zhí)行器驅(qū)動(dòng)電壓與電流波形等是分析控制系統(tǒng)控制策略的一種非常有效的方法。
[0003]現(xiàn)有的對(duì)智能化低速機(jī)電控執(zhí)行器的動(dòng)作時(shí)間及相位進(jìn)行測(cè)量的方法有以下兩種:一、采用示波器等簡(jiǎn)單的通用測(cè)量?jī)x器設(shè)備進(jìn)行手動(dòng)測(cè)量；二、利用低速機(jī)自帶的運(yùn)行監(jiān)控軟件監(jiān)測(cè)低速機(jī)運(yùn)行過程中的部分參數(shù)。
[0004]第一種利用示波器的測(cè)量方法，只能獲得電控執(zhí)行器的驅(qū)動(dòng)電壓波形。由于智能化低速機(jī)的角度相位基準(zhǔn)采用絕對(duì)值編碼器，并且采用基于SSI (Server Side Include)接口的差分線傳輸角度值數(shù)據(jù)，示波器等通用測(cè)量設(shè)備對(duì)此無能為力，無法獲取電控執(zhí)行器的動(dòng)作時(shí)刻及角度相位，因此無法實(shí)現(xiàn)自動(dòng)測(cè)量，不僅測(cè)量效率低下，而且無法獲取足夠多的試驗(yàn)數(shù)據(jù)。
[0005]第二種利用低速機(jī)自帶的監(jiān)控軟件進(jìn)行測(cè)量的方法，由于其監(jiān)控軟件的主要功能是監(jiān)控船用低速主機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)，受其通用性的用途及總線網(wǎng)絡(luò)通訊速率的影響，提供的數(shù)據(jù)是一段工作時(shí)間內(nèi)的平均值，無法提供并詳細(xì)記錄每一工作循環(huán)每個(gè)電控執(zhí)行器的動(dòng)作時(shí)刻及角度相位信息，無法記錄并顯示柴油機(jī)變工況過程中控制系統(tǒng)的具體調(diào)節(jié)過程，無法為分析控制系統(tǒng)控制策略提供詳盡的試驗(yàn)數(shù)據(jù)。
[0006]因此，本領(lǐng)域的技術(shù)人員致力于開發(fā)一種智能化低速機(jī)電控執(zhí)行器的測(cè)量裝置，能夠自動(dòng)測(cè)試記錄用于控制系統(tǒng)控制策略分析所需的成組試驗(yàn)數(shù)據(jù)。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0007]有鑒于現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種智能化低速機(jī)電控執(zhí)行器的動(dòng)作時(shí)間及相位測(cè)量裝置，能夠自動(dòng)測(cè)量并準(zhǔn)確獲得柴油機(jī)每一工作循環(huán)電控執(zhí)行器工作過程中的動(dòng)作時(shí)刻、動(dòng)作持續(xù)時(shí)間和相位、燃油噴射量、電控執(zhí)行器驅(qū)動(dòng)波形等，用于控制系統(tǒng)進(jìn)行控制策略分析。
[0008]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供了一種智能化低速機(jī)電控執(zhí)行器的動(dòng)作時(shí)間及相位測(cè)量裝置，包括試驗(yàn)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)存儲(chǔ)模塊、試驗(yàn)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)顯示模塊、歷史試驗(yàn)數(shù)據(jù)條件查詢模塊、試驗(yàn)數(shù)據(jù)曲線繪制模塊、霍爾傳感器和數(shù)據(jù)記錄器；霍爾傳感器通過信號(hào)線與數(shù)據(jù)記錄器連接；數(shù)據(jù)記錄器通過CAN總線通訊網(wǎng)絡(luò)與試驗(yàn)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)存儲(chǔ)模塊連接。
[0009]進(jìn)一步地，該裝置還包括數(shù)據(jù)采集卡、電磁閥驅(qū)動(dòng)電流波形顯示模塊和軌壓調(diào)節(jié)測(cè)試模塊。
[0010]優(yōu)選地，數(shù)據(jù)采集卡為輸入±60V直流信號(hào)的USB接口的數(shù)據(jù)采集卡。
[0011 ] 進(jìn)一步地，數(shù)據(jù)采集卡包括第一數(shù)據(jù)采集卡，第一數(shù)據(jù)采集卡通過信號(hào)線與電磁閥驅(qū)動(dòng)電流波形顯示模塊連接。
[0012]進(jìn)一步地，數(shù)據(jù)采集卡還包括第二數(shù)據(jù)采集卡，第二數(shù)據(jù)采集卡通過信號(hào)線與軌壓調(diào)節(jié)測(cè)試模塊連接。
[0013]進(jìn)一步地，試驗(yàn)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)存儲(chǔ)模塊、試驗(yàn)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)顯示模塊、歷史試驗(yàn)數(shù)據(jù)條件查詢模塊、試驗(yàn)數(shù)據(jù)曲線繪制模塊、電磁閥驅(qū)動(dòng)電流波形顯示模塊、軌壓調(diào)節(jié)測(cè)試模塊通過信號(hào)線分別連接CAN總線通訊網(wǎng)絡(luò)。
[0014]進(jìn)一步地，霍爾傳感器的數(shù)目至少為一個(gè)，霍爾傳感器與電控執(zhí)行器不接觸。
[0015]進(jìn)一步地，電控執(zhí)行器包括噴油器、空氣起動(dòng)閥和公用空氣起動(dòng)閥。
[0016]進(jìn)一步地，數(shù)據(jù)記錄器包括微控制器，微控制器具有高速同步串行口和差分電平信號(hào)轉(zhuǎn)換電路。
[0017]在本實(shí)用新型的較佳實(shí)施方式中，一種智能化低速機(jī)電控執(zhí)行器的動(dòng)作時(shí)間及相位測(cè)量裝置，包括試驗(yàn)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)存儲(chǔ)模塊、試驗(yàn)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)顯示模塊、歷史試驗(yàn)數(shù)據(jù)條件查詢模塊、試驗(yàn)數(shù)據(jù)曲線繪制模塊、電磁閥驅(qū)動(dòng)電流波形顯示模塊、軌壓調(diào)節(jié)測(cè)試模塊、霍爾傳感器、數(shù)據(jù)記錄器和數(shù)據(jù)采集卡?；魻杺鞲衅魍ㄟ^信號(hào)線與數(shù)據(jù)記錄器連接；數(shù)據(jù)記錄器通過CAN總線通訊網(wǎng)絡(luò)與試驗(yàn)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)存儲(chǔ)模塊連接。數(shù)據(jù)采集卡為輸入±60V直流信號(hào)的USB接口的數(shù)據(jù)采集卡。數(shù)據(jù)采集卡包括第一數(shù)據(jù)采集卡和第二數(shù)據(jù)采集卡，第一數(shù)據(jù)采集卡通過信號(hào)線與電磁閥驅(qū)動(dòng)電流波形顯示模塊連接，第二數(shù)據(jù)采集卡通過信號(hào)線與軌壓調(diào)節(jié)測(cè)試模塊連接。試驗(yàn)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)存儲(chǔ)模塊、試驗(yàn)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)顯示模塊、歷史試驗(yàn)數(shù)據(jù)條件查詢模塊、試驗(yàn)數(shù)據(jù)曲線繪制模塊、電磁閥驅(qū)動(dòng)電流波形顯示模塊、軌壓調(diào)節(jié)測(cè)試模塊通過信號(hào)線分別連接CAN總線通訊網(wǎng)絡(luò)。
[0018]本實(shí)用新型具有如下有益效果:
[0019]1、本實(shí)用新型能夠詳細(xì)記錄每一工作循環(huán)每個(gè)電控執(zhí)行器的動(dòng)作時(shí)刻及角度相位，能夠讀入絕對(duì)值編碼器表征的角度相位，將記錄的數(shù)據(jù)和當(dāng)時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的工況數(shù)據(jù)以及用于修正的傳感器信息數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)起來，一并記錄在數(shù)據(jù)庫內(nèi)；能夠進(jìn)行不同時(shí)間、不同地點(diǎn)獲得的相同工況試驗(yàn)數(shù)據(jù)的自動(dòng)合并分析；用于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)測(cè)試記錄用于控制系統(tǒng)控制策略分析所需的成組試驗(yàn)數(shù)據(jù)。另外，能夠觀察電控執(zhí)行器的驅(qū)動(dòng)電壓波形、驅(qū)動(dòng)電流波形，將控制信號(hào)和被控對(duì)象數(shù)據(jù)同時(shí)以曲線的形式關(guān)聯(lián)顯示在同一觀察窗內(nèi)。
[0020]2、本實(shí)用新型使用微控制器的高速同步串行口及差分電平信號(hào)轉(zhuǎn)換電路，能夠?qū)崿F(xiàn)智能化船用低速機(jī)獨(dú)特的絕對(duì)值編碼器表征的角度相位的讀取與解碼工作。
[0021]3、本實(shí)用新型采用CAN總線網(wǎng)絡(luò)傳輸試驗(yàn)數(shù)據(jù)，減少了測(cè)量系統(tǒng)連線的復(fù)雜程度；采用CCP協(xié)議進(jìn)行通訊，有利于上位機(jī)向下位機(jī)主動(dòng)請(qǐng)求所需試驗(yàn)數(shù)據(jù)。
[0022]4、本實(shí)用新型大量使用霍爾傳感器等非接觸傳感器與電控執(zhí)行器非接觸連接，在對(duì)控制系統(tǒng)工作過程影響非常小或不影響柴油機(jī)正常運(yùn)行的條件下，獲取電控執(zhí)行器的動(dòng)作信號(hào)等信息。
[0023]5、本實(shí)用新型能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)測(cè)量并準(zhǔn)確獲得柴油機(jī)每一工作循環(huán)電控執(zhí)行器工作過程中的動(dòng)作時(shí)刻、動(dòng)作持續(xù)時(shí)間和相位、燃油噴射量、電控執(zhí)行器驅(qū)動(dòng)波形等，能夠借助數(shù)據(jù)庫方便地分析整理試驗(yàn)數(shù)據(jù)。
[0024]6、本實(shí)用新型使用數(shù)據(jù)庫管理測(cè)試獲得的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，能夠方便地定義不同查詢條件查詢歷史試驗(yàn)數(shù)據(jù)，自動(dòng)合并相同工況下的試驗(yàn)數(shù)據(jù)。
[0025]7、本實(shí)用新型能夠關(guān)聯(lián)顯示如軌壓曲線、軌壓調(diào)節(jié)信號(hào)曲線以便于分析控制系統(tǒng)工作過程。
[0026]8、本實(shí)用新型連線少，組件體積小、重量輕，適用于實(shí)船環(huán)境的便攜式測(cè)量。
[0027]以下將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的構(gòu)思、具體結(jié)構(gòu)及產(chǎn)生的技術(shù)效果作進(jìn)一步說明，以充分地了解本實(shí)用新型的目的、特征和效果。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0028]圖1是本實(shí)用新型的一個(gè)較佳實(shí)施例的智能化低速機(jī)電控執(zhí)行器的動(dòng)作時(shí)間及相位測(cè)量裝置的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0029]如圖1所示，一種智能化低速機(jī)電控執(zhí)行器的動(dòng)作時(shí)間及相位測(cè)量裝置，包括上位機(jī)、下位機(jī)、數(shù)據(jù)采集卡和CAN總線通訊網(wǎng)絡(luò)。上位機(jī)為計(jì)算機(jī)。下位機(jī)包括霍爾傳感器I和數(shù)據(jù)記錄器2，霍爾傳感器I通過信號(hào)線與數(shù)據(jù)記錄器2連接；數(shù)據(jù)記錄器2通過CAN總線通訊網(wǎng)絡(luò)連接上位機(jī)。數(shù)據(jù)采集卡通過信號(hào)線連接到上位機(jī)。
[0030]下位機(jī)的霍爾傳感器I為非接觸傳感器，可用于非接觸采集電控執(zhí)行器3在每一工作循環(huán)過程中的動(dòng)作時(shí)刻、開啟角度相位、關(guān)閉角度相位、動(dòng)作持續(xù)角度、動(dòng)作持續(xù)時(shí)間的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，并將上述動(dòng)作時(shí)刻、開啟角度相位、關(guān)閉角度相位、動(dòng)作持續(xù)角度、動(dòng)作持續(xù)時(shí)間的試驗(yàn)數(shù)據(jù)以及當(dāng)時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的工況數(shù)據(jù)、用于修正的傳感器信息數(shù)據(jù)等通過信號(hào)線傳輸并記錄于數(shù)據(jù)記錄器上。本實(shí)用新型的霍爾傳感器可實(shí)現(xiàn)在對(duì)控制系統(tǒng)的工作過程影響非常小的條件下獲取所需信息。
[0031]下位機(jī)的數(shù)據(jù)記錄器2包括微控制器和角標(biāo)信號(hào)解碼模塊。微控制器內(nèi)設(shè)置有高速同步串行口及差分電平信號(hào)轉(zhuǎn)換電路，高速同步串行口對(duì)記錄于數(shù)據(jù)記錄器上的試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行絕對(duì)值編碼器表征的角度相位的讀取和解析工作，并對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算分析，整理成CAN報(bào)文。角標(biāo)信號(hào)解碼模塊獲取角標(biāo)信號(hào)作為時(shí)間基準(zhǔn)，保證霍爾傳感器獲得的電控執(zhí)行器的動(dòng)作信號(hào)與角標(biāo)信號(hào)時(shí)間與相位上同步。
[0032]由此，本實(shí)用新型通過霍爾傳感器I和數(shù)據(jù)記錄器2實(shí)現(xiàn)獲取每一工作循環(huán)每個(gè)電控執(zhí)行器的動(dòng)作時(shí)刻及角度相位，能夠讀入絕對(duì)值編碼器表征的角度相位，將記錄的數(shù)據(jù)和當(dāng)時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的工況數(shù)據(jù)以及用于修正的傳感器信息數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)起來，一并記錄在數(shù)據(jù)庫內(nèi)；進(jìn)行不同時(shí)間、不同地點(diǎn)獲得的相同工況試驗(yàn)數(shù)據(jù)的自動(dòng)合并分析；用于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)測(cè)試記錄用于控制系統(tǒng)控制策略分析所需的成組試驗(yàn)數(shù)據(jù)。上述動(dòng)機(jī)的工況數(shù)據(jù)以及用于修正的傳感器信息數(shù)據(jù)的獲取為智能化低速機(jī)的現(xiàn)有技術(shù)，在此不再贅述。
[0033]進(jìn)一步，數(shù)據(jù)記錄器2將CAN報(bào)文格式的試驗(yàn)數(shù)據(jù)通過CAN總線通訊網(wǎng)絡(luò)連接到上位機(jī)(如PC機(jī))。CAN總線的應(yīng)用，能夠高速有效地傳輸試驗(yàn)數(shù)據(jù)并減少試驗(yàn)系統(tǒng)連線。此外，CAN總線采用CCP協(xié)議進(jìn)行通訊，以利于上位機(jī)主動(dòng)向下位機(jī)請(qǐng)求關(guān)心的試驗(yàn)數(shù)據(jù)。其中，CAN (Controller Area Network)是指控制器局域網(wǎng)絡(luò)；CCP (CAN CalibrationProtocol)是一種基于 CAN 總線的 ECU (Electronic Control Unit)標(biāo)定協(xié)議。
[0034]數(shù)據(jù)采集卡包括第一數(shù)據(jù)采集卡4和第二數(shù)據(jù)采集卡5。其中，第一數(shù)據(jù)采集卡4通過信號(hào)線與電磁閥驅(qū)動(dòng)電流波形顯示模塊連接6，第二數(shù)據(jù)采集卡5通過信號(hào)線與軌壓調(diào)節(jié)測(cè)試模塊連接7。
[0035]上位機(jī)內(nèi)設(shè)置有試驗(yàn)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)存儲(chǔ)模塊8、試驗(yàn)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)顯示模塊9、歷史試驗(yàn)數(shù)據(jù)條件查詢模塊10、試驗(yàn)數(shù)據(jù)曲線繪制模塊11、電磁閥驅(qū)動(dòng)電流波形顯示模塊6、軌壓調(diào)節(jié)測(cè)試模塊7。試驗(yàn)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)存儲(chǔ)模塊8、試驗(yàn)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)顯示模塊9、歷史試驗(yàn)數(shù)據(jù)條件查詢模塊10、試驗(yàn)數(shù)據(jù)曲線繪制模塊11、電磁閥驅(qū)動(dòng)電流波形顯示模塊6、軌壓調(diào)節(jié)測(cè)試模塊7通過信號(hào)線分別連接CAN總線通訊網(wǎng)絡(luò)。
[0036]試驗(yàn)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)存儲(chǔ)模塊8用于實(shí)時(shí)存儲(chǔ)柴油機(jī)(包括9缸27個(gè)噴油器、9個(gè)空氣起動(dòng)閥、2個(gè)公用空氣起動(dòng)閥)在每個(gè)工作循環(huán)中的各噴油器的開啟角度、關(guān)閉角度、噴油持續(xù)角度、噴油持續(xù)時(shí)間；每個(gè)排氣閥的開啟角度、關(guān)閉角度、排氣持續(xù)角度、排氣持續(xù)時(shí)間；每個(gè)空氣起動(dòng)閥的開啟角度、關(guān)閉角度、充氣持續(xù)角度、充氣持續(xù)時(shí)間；第一燃油泵調(diào)節(jié)閥控制信號(hào)的信號(hào)量大小(采3個(gè)點(diǎn))、第二燃油泵調(diào)節(jié)閥控制信號(hào)的信號(hào)量大小(采3個(gè)點(diǎn))、第一伺服油泵調(diào)節(jié)閥控制信號(hào)的信號(hào)占空比、第二伺服油泵調(diào)節(jié)閥控制信號(hào)的信號(hào)占空比、第三伺服油泵調(diào)節(jié)閥控制信號(hào)的占空比；本工作循環(huán)(兩路備份)的進(jìn)氣壓力、車鐘信號(hào)量大小、燃油軌壓、伺服油軌壓、柴油機(jī)平均轉(zhuǎn)速、每缸的噴油量、盤車裝置脫離表征信號(hào)；本工作循環(huán)的當(dāng)前時(shí)間。以上數(shù)據(jù)由下位機(jī)的數(shù)據(jù)記錄器計(jì)算完成后，通過CAN總線上傳給上位機(jī)，上位機(jī)按每個(gè)工作循環(huán)成組存儲(chǔ)以上數(shù)據(jù)以方便歷史數(shù)據(jù)查詢。下位機(jī)在開始傳輸下一個(gè)工作循環(huán)的相關(guān)數(shù)據(jù)前，給上位機(jī)發(fā)送新工作循環(huán)數(shù)據(jù)開始傳輸?shù)挠|發(fā)信號(hào)；試驗(yàn)數(shù)據(jù)存入ACCESS數(shù)據(jù)庫軟件中。
[0037]試驗(yàn)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)顯示模塊9用于顯示數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)存儲(chǔ)模塊8中存儲(chǔ)的所有數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)顯示每30秒更新一次，顯示柴油機(jī)當(dāng)前工作循環(huán)前上一個(gè)工作循環(huán)的成組數(shù)據(jù)。由于軟件界面要顯示的數(shù)據(jù)較多，可以分屏顯示，在各分屏間方便地實(shí)現(xiàn)屏幕切換。
[0038]歷史試驗(yàn)數(shù)據(jù)條件查詢模塊10用于按試驗(yàn)時(shí)間段查詢數(shù)據(jù)，可以按轉(zhuǎn)速和噴油量大小兩個(gè)條件查詢，或者按軌壓和噴射持續(xù)角度兩個(gè)條件查詢。查詢結(jié)果為完整的一個(gè)工作循環(huán)的成組數(shù)據(jù)，按時(shí)間排序。
[0039]試驗(yàn)數(shù)據(jù)曲線繪制模塊11用于根據(jù)按試驗(yàn)時(shí)間段查詢出的成組試驗(yàn)數(shù)據(jù)組，以試驗(yàn)時(shí)間為橫坐標(biāo)，分別或同時(shí)繪制任意一缸(可選擇缸號(hào))的轉(zhuǎn)速變化曲線、軌壓變化曲線、軌壓控制信號(hào)變化曲線，噴油提前角變化曲線、噴油量變化曲線、排氣閥開啟角度變化曲線、排氣閥關(guān)閉角度變化曲線、進(jìn)氣溫度變化曲線、進(jìn)氣壓力變化曲線。
[0040]電磁閥驅(qū)動(dòng)電流波形顯示模塊6用于顯示來自第一數(shù)據(jù)采集卡4 (16路)的電動(dòng)執(zhí)行器13驅(qū)動(dòng)電流試驗(yàn)數(shù)據(jù)，該試驗(yàn)數(shù)據(jù)包括柴油機(jī)第一缸3個(gè)噴油器的控制電磁閥(共6個(gè))、1個(gè)空氣起動(dòng)閥、2個(gè)公用空氣起動(dòng)閥、2個(gè)排氣閥控制電磁閥共11路的驅(qū)動(dòng)電流波形，各路之間可以方便切換。對(duì)用戶感興趣的波形可以變成靜態(tài)顯示，并存儲(chǔ)該波形的相關(guān)數(shù)據(jù)。第一數(shù)據(jù)采集卡為N1-USB系列的多功能數(shù)據(jù)采集設(shè)備，電磁閥驅(qū)動(dòng)電流波形顯示模塊通過USB傳輸信號(hào)線連接第一數(shù)據(jù)采集卡。
[0041]軌壓調(diào)節(jié)測(cè)試模塊7用于顯示來自第二數(shù)據(jù)采集卡5 (16路)的燃油軌壓14和伺服油壓15的調(diào)節(jié)試驗(yàn)數(shù)據(jù)，并且以時(shí)間為單位繪制軌壓變化曲線、軌壓調(diào)節(jié)信號(hào)變化曲線，對(duì)用戶感興趣的波形可以變成靜態(tài)顯示，并以文件格式存儲(chǔ)該波形的相關(guān)數(shù)據(jù)。第二數(shù)據(jù)采集卡為N1-USB系列的多功能數(shù)據(jù)采集設(shè)備，軌壓調(diào)節(jié)測(cè)試模塊通過USB傳輸信號(hào)線連接第二數(shù)據(jù)采集卡。
[0042]第一數(shù)據(jù)采集卡4和第二數(shù)據(jù)采集卡5為可輸入±60V直流信號(hào)的USB接口的數(shù)據(jù)采集卡，用于電磁閥驅(qū)動(dòng)電流信號(hào)或驅(qū)動(dòng)電壓信號(hào)的采集，以及燃油軌壓信號(hào)、燃油軌壓調(diào)節(jié)控制信號(hào)、伺服油軌壓信號(hào)、伺服油軌壓調(diào)節(jié)控制信號(hào)的采集。
[0043]可見，本實(shí)用新型能夠詳細(xì)記錄每一工作循環(huán)每個(gè)電控執(zhí)行器的動(dòng)作時(shí)刻及角度相位，能夠讀入絕對(duì)值編碼器表征的角度相位，將記錄的數(shù)據(jù)和當(dāng)時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的工況數(shù)據(jù)以及用于修正的傳感器信息數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)起來，一并記錄在數(shù)據(jù)庫內(nèi)；能夠進(jìn)行不同時(shí)間、不同地點(diǎn)獲得的相同工況試驗(yàn)數(shù)據(jù)的自動(dòng)合并分析；用于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)測(cè)試記錄用于控制系統(tǒng)控制策略分析所需的成組試驗(yàn)數(shù)據(jù)。另外，能夠觀察電控執(zhí)行器的驅(qū)動(dòng)電壓波形、驅(qū)動(dòng)電流波形，將控制信號(hào)和被控對(duì)象數(shù)據(jù)同時(shí)以曲線的形式關(guān)聯(lián)顯示在同一觀察窗內(nèi)。
[0044]此外，本實(shí)用新型能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)測(cè)量并準(zhǔn)確獲得柴油機(jī)每一工作循環(huán)電控執(zhí)行器工作過程中的動(dòng)作時(shí)刻、動(dòng)作持續(xù)時(shí)間和相位、燃油噴射量、電控執(zhí)行器驅(qū)動(dòng)波形等，能夠借助數(shù)據(jù)庫方便地分析整理試驗(yàn)數(shù)據(jù)。進(jìn)一步，本實(shí)用新型通過使用數(shù)據(jù)庫管理測(cè)試獲得的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，能夠方便地定義不同查詢條件查詢歷史試驗(yàn)數(shù)據(jù)，自動(dòng)合并相同工況下的試驗(yàn)數(shù)據(jù)。本實(shí)用新型還能夠關(guān)聯(lián)顯示如軌壓曲線、軌壓調(diào)節(jié)信號(hào)曲線以便于分析控制系統(tǒng)工作過程。
[0045]本實(shí)用新型連線少，組件體積小、重量輕，適用于5?9缸低速柴油機(jī)智能化控制系統(tǒng)的測(cè)量分析以及實(shí)船環(huán)境的便攜式測(cè)量。
[0046]以上詳細(xì)描述了本實(shí)用新型的較佳具體實(shí)施例。應(yīng)當(dāng)理解，本領(lǐng)域的普通技術(shù)無需創(chuàng)造性勞動(dòng)就可以根據(jù)本實(shí)用新型的構(gòu)思作出諸多修改和變化。因此，凡本【技術(shù)領(lǐng)域】中技術(shù)人員依本實(shí)用新型的構(gòu)思在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上通過邏輯分析、推理或者有限的實(shí)驗(yàn)可以得到的技術(shù)方案，皆應(yīng)在由權(quán)利要求書所確定的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種智能化低速機(jī)電控執(zhí)行器的動(dòng)作時(shí)間及相位測(cè)量裝置，其特征在于，包括試驗(yàn)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)存儲(chǔ)模塊、試驗(yàn)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)顯示模塊、歷史試驗(yàn)數(shù)據(jù)條件查詢模塊、試驗(yàn)數(shù)據(jù)曲線繪制模塊、霍爾傳感器和數(shù)據(jù)記錄器； 所述霍爾傳感器通過信號(hào)線與數(shù)據(jù)記錄器連接； 所述數(shù)據(jù)記錄器通過CAN總線通訊網(wǎng)絡(luò)與試驗(yàn)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)存儲(chǔ)模塊連接。
2.如權(quán)利要求1所述的智能化低速機(jī)電控執(zhí)行器的動(dòng)作時(shí)間及相位測(cè)量裝置，其中，還包括數(shù)據(jù)采集卡、電磁閥驅(qū)動(dòng)電流波形顯示模塊和軌壓調(diào)節(jié)測(cè)試模塊。
3.如權(quán)利要求2所述的智能化低速機(jī)電控執(zhí)行器的動(dòng)作時(shí)間及相位測(cè)量裝置，其中，所述數(shù)據(jù)采集卡為輸入±60V直流信號(hào)的USB接口的數(shù)據(jù)采集卡。
4.如權(quán)利要求2所述的智能化低速機(jī)電控執(zhí)行器的動(dòng)作時(shí)間及相位測(cè)量裝置，其中，所述數(shù)據(jù)采集卡包括第一數(shù)據(jù)采集卡，所述第一數(shù)據(jù)采集卡通過信號(hào)線與所述電磁閥驅(qū)動(dòng)電流波形顯示模塊連接。
5.如權(quán)利要求4所述的智能化低速機(jī)電控執(zhí)行器的動(dòng)作時(shí)間及相位測(cè)量裝置，其中，所述數(shù)據(jù)采集卡還包括第二數(shù)據(jù)采集卡，所述第二數(shù)據(jù)采集卡通過信號(hào)線與所述軌壓調(diào)節(jié)測(cè)試模塊連接。
6.如權(quán)利要求2所述的智能化低速機(jī)電控執(zhí)行器的動(dòng)作時(shí)間及相位測(cè)量裝置，其中，所述試驗(yàn)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)存儲(chǔ)模塊、所述試驗(yàn)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)顯示模塊、所述歷史試驗(yàn)數(shù)據(jù)條件查詢模塊、所述試驗(yàn)數(shù)據(jù)曲線繪制模塊、所述電磁閥驅(qū)動(dòng)電流波形顯示模塊、所述軌壓調(diào)節(jié)測(cè)試模塊通過信號(hào)線分別連接所述CAN總線通訊網(wǎng)絡(luò)。
7.如權(quán)利要求1至6任一項(xiàng)所述的智能化低速機(jī)電控執(zhí)行器的動(dòng)作時(shí)間及相位測(cè)量裝置，其中，所述霍爾傳感器的數(shù)目至少為一個(gè)，所述霍爾傳感器與電控執(zhí)行器不接觸。
8.如權(quán)利要求7所述的智能化低速機(jī)電控執(zhí)行器的動(dòng)作時(shí)間及相位測(cè)量裝置，其中，所述電控執(zhí)行器包括噴油器、空氣起動(dòng)閥和公用空氣起動(dòng)閥。
9.如權(quán)利要求1至6任一項(xiàng)所述的智能化低速機(jī)電控執(zhí)行器的動(dòng)作時(shí)間及相位測(cè)量裝置，其中，所述數(shù)據(jù)記錄器包括微控制器，所述微控制器具有高速同步串行口和差分電平信號(hào)轉(zhuǎn)換電路。
【文檔編號(hào)】G01D21/02GK203745002SQ201320625231
【公開日】2014年7月30日 申請(qǐng)日期:2013年10月10日 優(yōu)先權(quán)日:2012年12月4日
【發(fā)明者】周志勇, 張偉, 曹健 申請(qǐng)人:中國船舶重工集團(tuán)公司第七一一研究所