CN111308262A - 一种等离子体点火器发生器放电计数器 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种等离子体点火器发生器放电计数器，包括：一对半环形绝缘橡胶，用于夹紧等离子体点火器发生器的后部；一对可配合的金属套筒，包围所述半环形绝缘橡胶且与其固定，闭合后能够形成暗室，点火器发生器的放电过程在暗室内进行；塑料壳体，与金属套筒螺纹连接；电路板，设于塑料壳体内，包括：单片机，用于控制整个电路板；光敏二极管，其测量部位从塑料壳体螺纹端的中心孔处伸出，正对等离子体点火器发生器，用于将等离子体点火器发生器的放电产生的闪光信号转换成电信号；四位数码管，用于显示放电次数；电源，用于对电路板提供工作用电力。该计数装置结构简单，省去了人工测量，且能同时测量多台点火器发生器的放电次数。
Description
技术领域
本发明涉及一种等离子体点火器发生器放电计数器，属于等离子体点火器出厂测试领域。
背景技术
在等离子体点火器出厂测试过程中，等离子体点火器发生器在一个工作周期内的放电次数是一项关键指标，直接关系到等离子体点火器在燃烧室内的点火性能。在传统的放电计数过程里，通常由测试人员通过肉眼直接计数，这样做的负面效果是：
计数存在误差，且长时间注视等离子体放电过程对肉眼有一定影响；
出厂测试过程中，通常需要同时测试多台等离子体点火器，每台之间的放电过程并不同步，因此需要多人同时计数，增加了人力成本。
还可以使用电压、电流等特征参数进行计数，但这样做需要额外接线以及使用多种协同设备，增加了测量复杂性，也不便于多台同时计数。
发明内容
本发明的目的是为了提供一种等离子体点火器发生器放电计数器，是一种方便快捷的等离子体点火器发生器放电次数的计数装置。
本发明的目的是这样实现的：包括金属套筒、与金属套筒端部螺纹连接的塑料壳体、设置在金属套筒内的环形绝缘橡胶、设置在环形绝缘橡胶内的等离子体点火器，所述塑料壳体内设置有计数电路板、与计数电路板连接的电池、电池仓和电池盖，电池设置在电池仓和电池盖构成的空间内。
本发明还包括这样一些结构特征：
1.所述金属套筒由一对可配合的半金属套筒组成，金属套筒闭合后能够形成暗室，环形绝缘橡胶包括两个半环形绝缘橡胶，在金属套筒外端设置有弹簧夹具，所述弹簧夹具、金属套筒、环形绝缘橡胶之间通过螺钉进行可拆卸式的连接。
2.计数电路板上设置有用于显示放电次数的四位数码管、用于控制计数电路板的单片机、用于将等离子体点火器发生器的放电产生的闪光信号转换成电信号的光敏二极管、用于开启和关闭电路板的电源开关、用于清零所述四位数码管的复位开关、电源指示灯、用于保护所述四位数码管的三极管和限流电阻，光敏二极管的测量部位从塑料壳体螺纹端的中心孔处伸出，正对等离子体点火器发生器，所述塑料壳体上设置有与电源开关、复位开关、电源指示灯和四位数码管对应的开口。
3.所述塑料壳体背面设置有卡扣，用于与电池盖的卡扣连接。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明利用等离子体放电时产生的强光，以及光敏二极管对光变化敏感的特性，对等离子体放电次数进行计数，避免人工计数带来的误差，也避免了对肉眼的损伤。该装置自带电源，可单独完成计数的全部工作，不需要外接线材、电源和其他设备，简化了测试操作流程，提高了测量效率。该装置结构简单，成本低廉，便于批量生产，使同时测量多台等离子点火器发生器的放电次数成为可能。
综上所述，本发明可显著降低等离子体点火器发生器在放电次数这一技术指标上的测量难度，提高工作效率。
附图说明
图1(a)示出了根据本发明实施方式的等离子体点火器发生器的放电计数装置的分解图。
图1(b)示出了根据本发明实施方式的计数电路板安装在塑料壳体中的情况下，塑料壳体与金属套筒螺纹连接时的剖视图。
图2示出了根据本发明实施方式设置在塑料壳体内的计数电路板的示意图。
图3示出了根据本发明实施方式的塑料壳体的外观示意图。
图4示出了根据本发明实施方式的计数装置装配好后的外观示意图。
本领域技术人员应当理解，附图中的元件仅仅是为了简单和清楚起见而示出的，而且不一定是按比例绘制的。例如，附图中某些元件的尺寸可能相对于其他元件放大了，以便有助于提高对本发明实施例的理解。
具体实施方式
下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述。
本发明包括：一对半环形绝缘橡胶，用于夹紧等离子体点火器发生器的后部；一对可配合的金属套筒，包围半环形绝缘橡胶且与其固定在一起，金属套筒闭合后能够形成暗室，等离子体点火器发生器的放电过程在暗室内进行；塑料壳体，与金属套筒螺纹连接；电路板，设于塑料壳体内，且包括：单片机，用于控制整个电路板；光敏二极管，光敏二极管的测量部位从塑料壳体螺纹端的中心孔处伸出，正对等离子体点火器发生器，用于将等离子体点火器发生器的放电产生的闪光信号转换成电信号；四位数码管，用于显示放电次数；电源，用于对电路板提供工作用电力。电源开关，用于开启和关闭电路板；复位开关，用于清零所述四位数码管；限流电阻和三极管，用于保护所述四位数码管；电源指示灯，用于指示电源的开关状态。所述塑料壳体上设置有开口，对应所述电源开关、复位开关、电源指示灯和四位数码管。所述塑料壳体的背面设置有螺丝钉，用于固定容纳所述电源的电池仓和所述电路板。所述塑料壳体背面设置有卡扣，用于与电池盖卡扣连接。所述一对可配合的金属套筒之间在工作时留有与外界连通的间隙。弹簧夹具，位于金属套筒外部且与金属套筒固定在一起，用于夹持金属套筒，且能够通过挤压打开，从而装卸等离子体点火器发生器。所述弹簧夹具、可配合的金属套筒、半环形绝缘橡胶之间通过螺钉进行连接。
图1(a)示出了根据本发明实施方式的等离子体点火器发生器放电计数装置的分解图。如图1(a)所示，其中附图标记1所示为等离子体点火器发生器。
等离子体点火器发生器1的后部被夹持在一对半环形绝缘橡胶3、6之间。半环形绝缘橡胶3、6除了可用于固定之外，还可用于绝缘，防止等离子体点火器发生器1使用的高压电对下述电路板10产生破坏。半环形绝缘橡胶3、6所夹位置为等离子体点火器发生器1后部，是为了避免放电产生的高温烧蚀橡胶。值得注意的是，本发明使用的半环形绝缘橡胶内径是可以变动的，因此可以通过更换不同内径的半环形绝缘橡胶来适应多种口径的等离子体点火器发生器，拓宽应用范围。
发生器放电过程在一对可配合的金属套筒7、8形成的暗室内进行。金属套筒7、8包围半环形绝缘橡胶3、6。优选地，在工作状态，金属套筒7、8两者之间仍留有间隙，保持暗室内的气压与外界相同，避免压力影响放电过程，避免高温聚集。
如图1(a)所示，半环形绝缘橡胶和金属套筒可以由弹簧夹具2、4、5夹紧。用手指挤压将弹簧夹具2、4、5打开，可以打开半环形绝缘橡胶和金属套筒，从而装卸等离子体点火器发生器1。本领域技术人员也可以设置其他夹紧、打开绝缘橡胶和金属套筒的方式，本发明在此不受限制。
弹簧夹具、可配合的金属套筒、半环形绝缘橡胶之间可以通过螺钉进行连接。
本发明的计数电路板安装在图1(a)所示的塑料壳体9中。塑料壳体9与金属套筒8之间使用螺纹连接。采用塑料壳体9与金属套筒8这种两段设计是因为：套筒8部分使用金属比如不锈钢可承受放电过程产生的高温，承载计数电路的部分结构复杂，使用塑料成型技术可减少金属机械加工，降低制造成本。这样可以最大限度发挥不同材料的性能。
图1(b)示出了塑料壳体9与金属套筒8螺纹连接时的内剖图，其中计数电路板安装在塑料壳体9中。
下面参考图2描述根据本发明设置在塑料壳体9内的计数电路板10。塑料壳体背面设有用于固定的螺丝孔。该电路板10可以通过螺丝钉固定到塑料壳体上。
如图2所示，该电路板10的主要电子元器件包括单片机21、光敏二极管22、四位数码管23。
单片机21用于控制整个计数模块，可以使用STC15W408AS-35I-SOP20型单片机，工作电压2.4V-5.5V，能在两节7号电池12串联供电提供的3V电压下工作。
光敏二极管22测量部位从塑料壳体9螺纹端的中心孔处伸出(如图1(b)所示)，位于金属套筒7、8形成暗室的一端，正对等离子体点火器发生器1，用于接收放电产生的闪光信号。光敏二极管22将放电产生的闪光信号转换成电信号。考虑到等离子点火器放电频率为3Hz，放电时间为4×10-3s，故光敏二极管22可以采用2CU型，响应时间10-7s。
四位数码管23可以采用3641BS共阳极型，用于显示放电次数。
该计数模块自带电源，如图1的附图标记12所示，因此不需要外接电源设备，提高了测量效率。该电源可以是两节7号电池。图1的附图标记11所示为电池仓，也可以通过螺丝钉固定到塑料壳体上。如图1所示，塑料壳体的背面可以设计有卡扣，用于与电池盖13卡扣连接，这样方便更换电池。
如图2所示，电路板上还可以设有电源开关和复位开关24。电源开关可以带有自锁，用于开启和关闭计数模块。复位开关用于清零四位数码管，可以不带有自锁。电路板上还可设有电源指示灯25，用于指示电源开关状态；限流电阻26和三极管27，用于保护四位数码管23。
相应地，如图3所示，塑料壳体9上可以设有开关24、电源指示灯25和四位数码管23的开口。
如上形成的计数装置装配好后如图4所示，其长度可以是比如仅163mm，直径46mm，整体均使用简易固定装置，拆装方便，易于携带和存储。
尽管根据有限数量的实施例描述了本发明，但是受益于上面的描述，本技术领域内的技术人员明白，在由此描述的本发明的范围内，可以设想其它实施例。此外，应当注意，本说明书中使用的语言主要是为了可读性和教导的目的而选择的，而不是为了解释或者限定本发明的主题而选择的。因此，在不偏离所附权利要求书的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。对于本发明的范围，对本发明所做的公开是说明性的，而非限制性的，本发明的范围由所附权利要求书限定。
综上，本发明公开了一种等离子体点火器发生器放电计数装置，包括：一对半环形绝缘橡胶，用于夹紧等离子体点火器发生器的后部；一对可配合的金属套筒，包围所述半环形绝缘橡胶且与其固定，闭合后能够形成暗室，点火器发生器的放电过程在暗室内进行；塑料壳体，与金属套筒螺纹连接；电路板，设于塑料壳体内，包括：单片机，用于控制整个电路板；光敏二极管，其测量部位从塑料壳体螺纹端的中心孔处伸出，正对等离子体点火器发生器，用于将等离子体点火器发生器的放电产生的闪光信号转换成电信号；四位数码管，用于显示放电次数；电源，用于对电路板提供工作用电力。该计数装置结构简单，省去了人工测量，且能同时测量多台点火器发生器的放电次数。
Claims (4)
1.一种等离子体点火器发生器放电计数器，其特征在于：包括金属套筒、与金属套筒端部螺纹连接的塑料壳体、设置在金属套筒内的环形绝缘橡胶、设置在环形绝缘橡胶内的等离子体点火器，所述塑料壳体内设置有计数电路板、与计数电路板连接的电池、电池仓和电池盖，电池设置在电池仓和电池盖构成的空间内。
2.根据权利要求1所述的一种等离子体点火器发生器放电计数器，其特征在于：所述金属套筒由一对可配合的半金属套筒组成，金属套筒闭合后能够形成暗室，环形绝缘橡胶包括两个半环形绝缘橡胶，在金属套筒外端设置有弹簧夹具，所述弹簧夹具、金属套筒、环形绝缘橡胶之间通过螺钉进行可拆卸式的连接。
3.根据权利要求1或2所述的一种等离子体点火器发生器放电计数器，其特征在于：计数电路板上设置有用于显示放电次数的四位数码管、用于控制计数电路板的单片机、用于将等离子体点火器发生器的放电产生的闪光信号转换成电信号的光敏二极管、用于开启和关闭电路板的电源开关、用于清零所述四位数码管的复位开关、电源指示灯、用于保护所述四位数码管的三极管和限流电阻，光敏二极管的测量部位从塑料壳体螺纹端的中心孔处伸出，正对等离子体点火器发生器，所述塑料壳体上设置有与电源开关、复位开关、电源指示灯和四位数码管对应的开口。
4.根据权利要求3所述的一种等离子体点火器发生器放电计数器，其特征在于：所述塑料壳体背面设置有卡扣，用于与电池盖的卡扣连接。
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