CN110161284B - 机动车发动机转速测量仪校准装置 - Google Patents

机动车发动机转速测量仪校准装置 Download PDF

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Abstract

一种机动车发动机转速测量仪校准装置，主轴转动时驱动三相交流发电机发电，并对蓄电池充电，从而汽车电瓶充放电电压脉动式转速测量仪可以进行检测，以便于其校准，主轴转动时驱动振动发生装置产生周期性振动，振动产生振动信号和音频信号，因此将振动感应式转速测量仪的振动传感器吸附在振动板上即可读取转速测量仪的读数。装置上电时，电路闭合，蓄电池对点火系统供电，高压线圈将低电压变为高电压后击穿火花塞产生电火花，将高压点火脉冲感应式转速测量仪的夹子夹在高压线圈上读取转速。通过模拟发动机的实际工作状态，可以评价转速测量仪的信号处理能力。

Description

机动车发动机转速测量仪校准装置
技术领域
本发明涉及校准仪器技术领域，具体涉及一种机动车发动机转速测量仪校准装置。
背景技术
随着汽车工业的迅猛发展，汽车环保检测线的数量也大幅度增加，按照GB18285-2018和GB3847-2018的要求，每条检测线需要配备一台发动机转速测量仪，用其在双怠速状态下检测汽车尾气。随着发动机转速测量仪市场需求量越来越大，种类越来越多，目前有点燃式发动机高压点火脉冲感应式、汽车电瓶充放电电压脉动式、发动机振动感应式发动机转速测量仪几大类。
目前，国内尚未有多功能发动机转速测量仪校准装置，现有的校准装置仅是针对某一种测量原理的转速测量仪。有些传统校准装置提供标准的电信号，而不能完全模拟出发动机转速测量仪实际的工作环境。无法真实评价发动机转速测量仪的信号处理能力。此外，市场上有部分型号的振动感应式转速测量仪同时采集了发动机工作时的振动信号和音频信号，传统的校准装置已无法满足对此类转速测量仪的检测要求。因此有必要设计一种多功能发动机转速测量仪校准装置，以实现对各种发动机转速测量仪的检测。
发明内容
本发明为了克服以上技术的不足，提供了一种可以自动检测点燃式发动机高压点火脉冲感应式、汽车电瓶充放电电压脉动式、发动机振动感应式3大类发动机转速测量仪的校准装置。
本发明克服其技术问题所采用的技术方案是：
一种机动车发动机转速测量仪校准装置，包括：
工作台，其上端安装有主轴固定支架；
主轴，通过轴承水平转动安装于主轴固定支架中，所述主轴上安装有皮带轮Ⅰ；
伺服电机，安装于工作台上，所述伺服电机的输出轴上安装有皮带轮Ⅱ，皮带轮Ⅰ与皮带轮Ⅱ之间通过同步带Ⅱ传动连接；
振动发生装置，安装于主轴上，主轴转动时通过振动发生装置产生振动；
脉冲信号发生装置，安装于主轴上，主轴转动时脉冲信号发生装置等时间间隔发出脉冲信号；
控制器，伺服电机通过伺服驱动器连接于控制器；
三相交流发电机，安装于工作台上，所述三相交流发电机的输出轴上安装有皮带轮Ⅳ，所述主轴上安装有皮带轮Ⅲ，皮带轮Ⅲ与皮带轮Ⅳ之间通过同步带Ⅰ传动连接；
蓄电池，其与三相交流发电机并联；
高压线圈，其通过继电器连接于蓄电池，所述高压线圈的控制端连接于点火信号发生器，所述点火信号发生器连接于脉冲信号发生装置，电阻与蓄电池并联。
进一步的，上述振动发生装置包括安装于工作台上的振动板固定支座以及安装于主轴上的凸轮，振动板尾端固定于振动板固定支座上，其头端与凸轮相接触，拉伸弹簧下端连接于工作台，其上端连接于振动板。
进一步的，上述脉冲信号发生装置包括安装于主轴上的感应轮，所述感应轮上均匀间隔设置有若干凸起，所述工作台上设置有霍尔传感器，当凸起转动至霍尔传感器的正下方时，凸起使霍尔传感器发出触发信号。
优选的，上述控制器为单片机。
为了降低摩擦力，上述所述振动板的头端安装有振动滤波轮，所述振动滤波轮的轮面与凸轮滚动摩擦接触。
优选的，还包括连接于蓄电池与三相交流发电机之间的发电机励磁电压调节器。
本发明的有益效果是：主轴转动时驱动三相交流发电机发电，并对蓄电池充电，从而汽车电瓶充放电电压脉动式转速测量仪可以进行检测，以便于其校准，主轴转动时驱动振动发生装置产生周期性振动，振动产生振动信号和音频信号，因此将振动感应式转速测量仪的振动传感器吸附在振动板上即可读取转速测量仪的读数。装置上电时，电路闭合，蓄电池对点火系统供电，高压线圈将低电压变为高电压后击穿火花塞产生电火花，将高压点火脉冲感应式转速测量仪的夹子夹在高压线圈上读取转速。通过模拟发动机的实际工作状态，可以评价转速测量仪的信号处理能力。
附图说明
图1为本发明的立体结构示意图；
图2为本发明的主轴部位的主视结构示意图；
图3为图2中的B-B及C-C向剖面结构示意图；
图4为本发明的驱动系统部位的结构示意图；
图中，1.工作台 2.三相交流发电机 3.伺服电机 4.霍尔传感器 5.感应轮 6.同步带Ⅰ 7.同步带Ⅱ 8.主轴固定支架 9.振动滤波轮 10.振动板11.凸轮 12.振动板固定支座 13.主轴 14.拉伸弹簧 15.凸起 16.伺服驱动器 17.蓄电池 18.高压线圈 19.发电机励磁电压调节器 20.点火信号发生器 21.电阻 22.继电器 23.单片机 24.皮带轮Ⅰ 25.皮带轮Ⅱ 26.皮带轮Ⅲ。
具体实施方式
下面结合附图1至附图4对本发明做进一步说明。
一种机动车发动机转速测量仪校准装置，包括：工作台1，其上端安装有主轴固定支架8；主轴13，通过轴承水平转动安装于主轴固定支架8中，主轴13上安装有皮带轮Ⅰ 24；伺服电机3，安装于工作台1上，伺服电机3的输出轴上安装有皮带轮Ⅱ 25，皮带轮Ⅰ 24与皮带轮Ⅱ 25之间通过同步带Ⅱ 7传动连接；振动发生装置，安装于主轴13上，主轴13转动时通过振动发生装置产生振动；脉冲信号发生装置，安装于主轴13上，主轴13转动时脉冲信号发生装置等时间间隔发出脉冲信号；控制器，伺服电机3通过伺服驱动器16连接于控制器；三相交流发电机2，安装于工作台1上，三相交流发电机2的输出轴上安装有皮带轮Ⅳ，主轴13上安装有皮带轮Ⅲ 26，皮带轮Ⅲ 26与皮带轮Ⅳ之间通过同步带Ⅰ 6传动连接；蓄电池17，其与三相交流发电机2并联；高压线圈18，其通过继电器22连接于蓄电池17，所述高压线圈18的控制端连接于点火信号发生器20，所述点火信号发生器20连接于脉冲信号发生装置，电阻21与蓄电池17并联。控制器控制伺服驱动器16驱动伺服电机3转动，由于伺服电机3与主轴13通过同步带Ⅱ 7驱动主轴13转速达到设定的转速，以模拟发动机曲轴的旋转，主轴13转动通过同步带Ⅰ 6驱动三相交流发电机2动作，三相交流发电机2发电后对蓄电池17充电，从而汽车电瓶充放电电压脉动式转速测量仪可以进行检测，以便于其校准，主轴13转动时驱动振动发生装置产生周期性振动，振动产生振动信号和音频信号，因此将振动感应式转速测量仪的振动传感器吸附在振动板10上即可读取转速测量仪的读数。主轴13转动时通过脉冲信号发生装置向点火信号发生器20发生点火控制信号，当装置断电时，继电器22工作，电路断开，蓄电池不再对点火系统供电，装置上电时，电路闭合，蓄电池17对点火系统供电，高压线圈18将低电压变为高电压后击穿火花塞产生电火花，将高压点火脉冲感应式转速测量仪的夹子夹在高压线圈上读取转速。点火装置产生的高压点火脉冲和蓄电池的输出电压与汽车发动机实际工作的点火动作完全一致。该校准装置实现了对汽车电瓶充放电电压脉动式转速测量仪、振动感应式转速测量仪以及高压点火脉冲感应式转速测量仪的校准。通过模拟发动机的实际工作状态，可以评价转速测量仪的信号处理能力。
振动发生装置可以为如下结构，其包括安装于工作台1上的振动板固定支座12以及安装于主轴13上的凸轮11，振动板10尾端固定于振动板固定支座12上，其头端与凸轮11相接触，拉伸弹簧14下端连接于工作台1，其上端连接于振动板10。主轴13转动时驱动凸轮11转动，由于振动板10与凸轮11滑动摩擦接触，因此凸轮11转动时会使振动板10发生振动，振动板10向上运动时使拉伸弹簧14拉伸变形，拉伸弹簧14的弹簧弹力使振动板10始终与凸轮11接触。振动板10发生振动，从而模拟发动机工作时产生的振动信号和音频信号。
脉冲信号发生装置可以为如下结构，其包括安装于主轴13上的感应轮5，感应轮5上均匀间隔设置有若干凸起15，工作台1上设置有霍尔传感器4，当凸起15转动至霍尔传感器4的正下方时，凸起15使霍尔传感器4发出触发信号。当主轴13转动一周后，感应轮5上的各个凸起15使霍尔传感器4发出触发信号，其发出的信号控制点火信号发生器20通断。
进一步的，控制器为单片机23，单片机23可以选用C8051F020型单片机，采用单片机23通过伺服驱动器16驱动伺服电机3转动是本领域的公知常识。
优选的，振动板10的头端安装有振动滤波轮9，振动滤波轮9的轮面与凸轮11滚动摩擦接触。由于振动滤波轮9的轮面与凸轮11接触，因此将振动板10与凸轮11的滑动摩擦接触变为滚动摩擦接触，防止振动板10的磨损，提高了其使用寿命。
进一步的，还包括连接于蓄电池17与三相交流发电机2之间的发电机励磁电压调节器19。发电机励磁电压调节器19可以对蓄电池17的充电电压进行调节。

Claims (6)

1.一种机动车发动机转速测量仪校准装置，其特征在于，包括：
工作台（1），其上端安装有主轴固定支架（8）；
主轴（13），通过轴承水平转动安装于主轴固定支架（8）中，所述主轴（13）上安装有皮带轮Ⅰ（24）；
伺服电机（3），安装于工作台（1）上，所述伺服电机（3）的输出轴上安装有皮带轮Ⅱ（25），皮带轮Ⅰ（24）与皮带轮Ⅱ（25）之间通过同步带Ⅱ（7）传动连接；
振动发生装置，安装于主轴（13）上，主轴（13）转动时通过振动发生装置产生振动；
脉冲信号发生装置，安装于主轴（13）上，主轴（13）转动时脉冲信号发生装置等时间间隔发出脉冲信号；
控制器，伺服电机（3）通过伺服驱动器（16）连接于控制器；
三相交流发电机（2），安装于工作台（1）上，所述三相交流发电机（2）的输出轴上安装有皮带轮Ⅳ，所述主轴（13）上安装有皮带轮Ⅲ（26），皮带轮Ⅲ（26）与皮带轮Ⅳ之间通过同步带Ⅰ（6）传动连接；
蓄电池（17），其与三相交流发电机（2）并联；
高压线圈（18），其通过继电器（22）连接于蓄电池（17），所述高压线圈（18）的控制端连接于点火信号发生器（20），所述点火信号发生器（20）连接于脉冲信号发生装置，电阻（21）与蓄电池（17）并联。
2.根据权利要求1所述的机动车发动机转速测量仪校准装置，其特征在于：所述振动发生装置包括安装于工作台（1）上的振动板固定支座（12）以及安装于主轴（13）上的凸轮（11），振动板（10）尾端固定于振动板固定支座（12）上，其头端与凸轮（11）相接触，拉伸弹簧（14）下端连接于工作台（1），其上端连接于振动板（10）。
3.根据权利要求1所述的机动车发动机转速测量仪校准装置，其特征在于：所述脉冲信号发生装置包括安装于主轴（13）上的感应轮（5），所述感应轮（5）上均匀间隔设置有若干凸起（15），所述工作台（1）上设置有霍尔传感器（4），当凸起（15）转动至霍尔传感器（4）的正下方时，凸起（15）使霍尔传感器（4）发出触发信号。
4.根据权利要求1所述的机动车发动机转速测量仪校准装置，其特征在于：所述控制器为单片机（23）。
5.根据权利要求2所述的机动车发动机转速测量仪校准装置，其特征在于：所述振动板（10）的头端安装有振动滤波轮（9），所述振动滤波轮（9）的轮面与凸轮（11）滚动摩擦接触。
6.根据权利要求1所述的机动车发动机转速测量仪校准装置，其特征在于：还包括连接于蓄电池（17）与三相交流发电机（2）之间的发电机励磁电压调节器（19）。
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