CN108317945A - 燃料发动机内部积碳厚度检测的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种燃料发动机内部积碳厚度检测的方法，包括以下步骤：S1、将测厚仪探头安装在内窥镜上；S2、利用测厚仪探头测量接触点处与活塞间的碳厚度；S3、测量多个不同接触点处与活塞间的碳厚度，计算多个碳厚度的平均值。其中，测厚仪探头包括：LC振荡电路单元，用于检测接触点处与活塞间的振荡频率；分频器单元，用于降低振荡频率；计算单元，其内预设有多组碳厚度值以及每组碳厚度值对应的振荡频率，计算单元利用拉格朗日插值法计算接触点处与活塞间的碳厚度。本发明以非破环性方法检测碳厚度不产生破环性后果，并且由碳积层厚度可推出碳积层的体积以及质量，同时依据碳积层厚度可以对油品质量、积碳清理等提供准确的科学依据。
Description
技术领域
本发明属于发动机检测技术领域，具体涉及一种燃料发动机内部积碳厚度检测的方法。
背景技术
燃料发动机在长期燃烧的过程中，基于燃料品质和燃烧条件的原因，在发动机内部，发动机活塞表面会产生碳沉积，直至硬性的碳层。当前，我们仅能以内窥镜的方式对汽车发动机内部进行视觉观察，主观地做出判断，无法做出相对准确的厚度量化检测。
发明内容
本发明的一个目的是解决上述问题，并提供至少后面将说明的优点。
本发明还有一个目的是提供一种燃料发动机内部积碳厚度检测的方法，通过测厚仪探头与活塞表面接触，从而测量得到活塞表面的碳积层厚度，以非破环性方法检测碳厚度不产生破环性后果，并且由碳积层厚度可推出碳积层的体积以及质量，同时依据碳积层厚度可以对油品质量、车辆养护、积碳清理、尾气评估等提供准确的科学依据。
为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种燃料发动机内部积碳厚度检测的方法，包括：以下步骤：
S1、将测厚仪探头安装在内窥镜上；
S2、将内窥镜伸入发动机腔体内，并使测厚仪探头接触发动机内活塞表面，利用测厚仪探头测量接触点处与活塞间的碳厚度；
S3、测量多个不同接触点处与活塞间的碳厚度，计算多个碳厚度的平均值，即得发动机内活塞表面的平均碳厚度；
其中，测厚仪探头包括：
LC振荡电路单元，其用于检测接触点处与活塞间的振荡频率；
分频器单元，其与LC振荡电路电连接，所述分频器用于降低振荡频率，并将降低后的振荡频率输出；
计算单元，其与分频器单元电连接，所述计算单元内预设有多组碳厚度值以及每组碳厚度值对应的振荡频率，所述计算单元接收降低后的振荡频率并根据预设的碳厚度值、振荡频率，利用拉格朗日插值法计算接触点处与活塞间的碳厚度。
优选的是，所述的燃料发动机内部积碳厚度检测的方法，所述分频器单元将LC振荡电路单元检测的振荡频率降低至1/8或1/10。
优选的是，所述的燃料发动机内部积碳厚度检测的方法，S2后还包括将接触点处与活塞间的碳厚度值传输至数据终端。
优选的是，所述的燃料发动机内部积碳厚度检测的方法，S1中测厚仪探头通过连接器安装在内窥镜上，所述连接器包括：
套筒，其套设于内窥镜镜头外周并与内窥镜镜头外周螺接；
连接杆，其上端与套筒下端面固连、下端沿水平方向铰接有两个半圆环，两个半圆环可形成直径与测厚仪探头外周相适配的圆形腔体，每个半圆环远离连接杆的端部均设有一凸起，所述凸起上开设有螺孔，一螺栓与螺孔螺接。
本发明至少包括以下有益效果：
1、本发明的燃料发动机内部积碳厚度检测的方法，通过测厚仪探头与活塞表面接触，从而测量得到活塞表面的碳积层厚度，以非破环性方法检测碳厚度不产生破环性后果，并且由碳积层厚度可推出碳积层的体积以及质量，同时依据碳积层厚度可以对油品质量、车辆养护、积碳清理、尾气评估等提供准确的科学依据。
本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
图1为本发明的测厚仪探头检测活塞表面碳积层厚度的结构示意图；
图2为本发明的测厚仪探头的系统组成示意图；
图3为本发明的测厚仪探头通过连接器安装在内窥镜上的结构示意图；
图4为本发明的连接杆与半圆环间连接的俯视图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
需要说明的是，在本发明的描述中，术语“横向”、“纵向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，并不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
如图1～4所示，一种燃料发动机内部积碳厚度检测的方法，包括以下步骤：
S1、将测厚仪探头安装在内窥镜上；
S2、将内窥镜伸入发动机腔体内，并使测厚仪探头接触发动机内活塞表面，利用测厚仪探头测量接触点处与活塞间的碳厚度；
S3、测量多个不同接触点处与活塞间的碳厚度，计算多个碳厚度的平均值，即得发动机内活塞表面的平均碳厚度；
其中，测厚仪探头包括：
LC振荡电路单元，其用于检测接触点处与活塞间的振荡频率；
分频器单元，其与LC振荡电路电连接，所述分频器用于降低振荡频率，并将降低后的振荡频率输出；
计算单元，其与分频器单元电连接，所述计算单元内预设有多组碳厚度值以及每组碳厚度值对应的降低后的振荡频率，所述计算单元接收降低后的振荡频率并根据预设的碳厚度值、振荡频率，利用拉格朗日插值法计算接触点处与活塞间的碳厚度。
本发明的燃料发动机内部积碳厚度检测的方法，如图1所示，在使用时将测厚仪探头3安装在内窥镜2上，并随内窥镜2进入发动机腔体内，发动机内气缸内壁11，测厚仪探头3与发动机内活塞12表面接触，通过测厚仪探头测量接触点与活塞间的碳积层厚度，通过测量活塞表面多个不同位置处的碳积层厚度，然后计算平均值即得活塞表面的碳积层平均厚度，其中，测厚仪探头包括：
LC振荡电路单元，其用于检测接触点处与活塞间的振荡频率；LC振荡电路单元包括括L和C两部分组成，L是电感线圈，C是电容，当这两个元件组成闭合回路时就形成一个振荡器，该振荡器的振荡频率由电感和电容的大小决定，振荡频率的公式为当LC振荡电路单元接触活塞表面时，当活塞表面碳厚度不同时LC振荡电路中的电感线圈与金属活塞表面的电感线圈的反电动势会造成电感量的变化，进而使振荡频率发生变化，即不同的碳厚度对应不同的振荡频率；
分频器单元，其与LC振荡电路电连接，由于LC振荡电路的初始振荡频率过高，对于微小的碳厚度变化，会造成误差，所以采用分频器，对前端振荡频率予以分频降低并输出；
计算单元，其内预先设定有标准碳积层厚度，以及探头的电感线圈与金属活塞表面间覆盖有标准碳积层厚度时探头的电感线圈与金属活塞间的降低后的频率，这个预先可通过实验测定，比如当金属活塞表面碳积层厚度为0mm、0.05mm、0.1mm、0.15mm、0.2mm…时，此时探头的电感线圈与金属活塞间有与之对应的频率。当计算单元接收到分频器单元分频后的频率时，可依据上述关系通过拉格朗日插值法算出碳厚度。以下以计算单元内设有三组碳积层厚度、以及对应的频率为例进行说明；
当碳积层厚度分别为f0、f1、f2，那么对应的降低后的频率为X0、X1、X2，当计算单元接收到的频率为x时，则通过拉格朗日插值法计算碳积层厚度y(x)为
y(x)＝l0(x)f0+l1(x)f1+l2(x)f2，其中
当计算单元根据接收到的频率x，即可算出碳积层厚度y(x)。
在另一种技术方案中，所述的燃料发动机内部积碳厚度检测的方法，所述分频器单元将LC振荡电路单元检测的振荡频率降低至1/8或1/10。即通过分频器单元将振荡频率降低至1/8或1/10以提高测量结果准确性。
在另一种技术方案中，所述的燃料发动机内部积碳厚度检测的方法，S2后还包括将接触点处与活塞间的碳厚度值传输至数据终端。将碳厚度值通过无线或有线网络传输至其他数据终端，比如电脑等，方便随时查看碳厚度值。
在另一种技术方案中，所述的燃料发动机内部积碳厚度检测的方法，S1中测厚仪探头3通过连接器安装在内窥镜2上，所述连接器包括：
套筒41，其套设于内窥镜镜头2外周并与内窥镜镜头2外周螺接；
连接杆42，其上端与套筒41下端面固连、下端沿水平方向铰接有两个半圆环43，两个半圆环43可形成直径与测厚仪探头3外周相适配的圆形腔体，每个半圆环43远离连接杆的端部均设有一凸起44，所述凸起上开设有螺孔，一螺栓45与螺孔螺接，以使两个半圆环43间形成圆形腔体。
在上述技术方案中，测厚仪探头3通过连接器安装在内窥镜2上，其中，套筒41套设在内窥镜2镜头外周并与套筒41螺接，两个半圆环43的一端均铰接于连接杆上另一端通过螺栓45连接，两个半圆环43之间可形成圆形腔体，该圆形腔体的直径略小于测厚仪探头外周直径，这样可通过圆形腔体固连测厚仪探头3，通过该连接器可简单、快速的将测厚仪探头安装在内窥镜镜头上，并随内窥镜镜头进入发动机内。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。
Claims (4)
1.一种燃料发动机内部积碳厚度检测的方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、将测厚仪探头安装在内窥镜上；
S2、将内窥镜伸入发动机腔体内，并使测厚仪探头接触发动机内活塞表面，利用测厚仪探头测量接触点处与活塞间的碳厚度；
S3、测量多个不同接触点处与活塞间的碳厚度，计算多个碳厚度的平均值，即得发动机内活塞表面的平均碳厚度；
其中，测厚仪探头包括：
LC振荡电路单元，其用于检测接触点处与活塞间的振荡频率；
分频器单元，其与LC振荡电路电连接，所述分频器用于降低振荡频率，并将降低后的振荡频率输出；
计算单元，其与分频器单元电连接，所述计算单元内预设有多组碳厚度值以及每组碳厚度值对应的振荡频率，所述计算单元接收降低后的振荡频率并根据预设的碳厚度值、振荡频率，利用拉格朗日插值法计算接触点处与活塞间的碳厚度。
2.如权利要求1所述的燃料发动机内部积碳厚度检测的方法，其特征在于，所述分频器单元将LC振荡电路单元检测的振荡频率降低至1/8或1/10。
3.如权利要求1所述的燃料发动机内部积碳厚度检测的方法，其特征在于，S2后还包括将接触点处与活塞间的碳厚度值传输至数据终端。
4.如权利要求1所述的燃料发动机内部积碳厚度检测的方法，其特征在于，S1中测厚仪探头通过连接器安装在内窥镜上，所述连接器包括：
套筒，其套设于内窥镜镜头外周并与内窥镜镜头外周螺接；
连接杆，其上端与套筒下端面固连、下端沿水平方向铰接有两个半圆环，两个半圆环可形成直径与测厚仪探头外周相适配的圆形腔体，每个半圆环远离连接杆的端部均设有一凸起，所述凸起上开设有螺孔，一螺栓与螺孔螺接。
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