CN114754664B - 一种利用电涡流传感器测量缸套动态变形的装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种利用电涡流传感器测量缸套动态变形的装置及方法，属于发动机设计制造领域，旨在通过在缸套内部设置电涡流传感器的方式检测发动机缸套的实时形变，在活塞上设置电涡流传感器载体，再通过在活塞下部连接的连杆和双摆臂将连接线引出，引到发动机外部，连接到Ni数据采集仪上，经过滤波、放大处理之后根据电涡流传感器检测到的实时形变情况的数据进行处理，拟合形成一个不规则圆柱体形，并与缸套在冷态情况下进行实时对比，可实时检测到发动机缸套动态形变，根据不同位置的缸套形变对发动机运行工况进行分析，具有较大实际意义。
Description
技术领域
本发明涉及一种利用电涡流传感器测量缸套动态变形的装置及方法，属于发动机设计制造领域。
背景技术
缸套变形一般是通过有限元分析方法，通过计算预测变形，从而得到试验难以测量的数据。由于缸套变形是多物理场耦合作用的结果，影响因素众多，建模简化以及分析假设的差异化会对计算结果的准确性产生影响。因此，采用测试技术对缸套变形进行测试与分析，可以为计算提供准确的边界条件，还可以修正有限元分析模型，从而提高计算的准确性。由于缸套-活塞摩擦副安装在发动机的内部，传感器的布置与数据输出比较困难，缸套变形测试一直是测试工作的难点，尤其是缸套动态工作变形的相关测试工作开展得很少。缸套动态变形研究主要是采用电涡流传感器、应变片传感器等进行直接或间接测量，再进行数据处理，获得缸套的实际变形。
一般缸套变形的数据是在机体组件装配和工作后静态下实测直接获得的，国内外的发动机厂家通常采用三维测量仪进行缸套静态变形测试，主要作为控制发动机机体冷加工或装配质量的一种在线监测或批量抽检手段。静态变形测量分析可以了解加工制造公差、评估螺栓预紧力对缸套变形的影响，通过对加热的装配体进行静态变形测量，也可以了解不同的材料和工作温度引起的缸套热变形情况以及热膨胀系数差异的影响。测量数据是在发动机静态得到的，忽略了燃烧造成的组件温度差异以及发动机中燃气压力产生的机械载荷。
由于精密测量仪器价格比较昂贵，而且只能对缸套变形的静态数据进行测量，对于工作状态下的发动机，无法使用上述方法获得缸套变形的数据，因此缸套动态变形研究主要是采用电涡流传感器、应变片传感器等进行直接或间接测量，再进行数据处理，获得缸套的实际变形。
在中国发明专利CN 106555699 B中也利用电涡流传感器检测了缸套的形变，但该装置缺陷多，如下：1、该装置中将传感器布置在活塞的第一气环环岸，如果传感器布置在一环，会导致窜气，引起功率损失增大，燃油消耗率上升，润滑油被污染。另外一环处温度较高，当前没有能满足温度要求的传感器，且一环后有燃烧室，没有足够的空间布置传感器。如果传感器布置在三环，将会影响三环的布油和刮油，导致活塞-缸套摩擦副润滑条件下降，并使机油进入燃烧室使发动机排放恶化。所以，该装置中传感器布置位置有问题；2、装置采用将电池、存储设施固定在活塞上，但缸套检测形变是一个动态的过程，如果是对数据后期处理，就会丧失数据的实时性，无法与发动机运行的工况结合在一起进行讨论，且缸套密闭，如果安装在内部，需要每次对发动机进行拆装，过程繁琐，续航时间有限、存储等设备长期处于高温、震动的环境下寿命大幅度缩减；3、在装置仅采用内部的传感器，缺乏对比验证，无法得知传感器实际运作状况，若传感器本身出现问题，则数据有问题，这种问题无法识别，由此进行二次分析的结果会错误；4、活塞强度有限，缺乏对活塞强度的验证，本方案中进一步优选了传感器的安装数量范围；5、在这个专利中仅提供一套装置，没有对后续数据进行处理，且缺乏多组实验组，但在相关研究中，数据处理的创新更为重要，本发明提供了一种数据处理的方式。本发明在现有技术的基础上进行了众多改进，具有较大实际价值。
发明内容：
本发明提供一种利用电涡流传感器测量缸套动态变形的装置及测量方法，其目的是在发动机的活塞上设置支架固定环，并将传感器支架固定在支架固定环上，在传感器支架内设置电涡流传感器，利用电涡流传感器测量传感器到缸套的距离，而由于电涡流传感器固定在设置的传感器支架上，自己没有形变，所以采集到的位置距离就是缸套的形变，通过连杆和双摆臂将连接线引出，外接Ni数据采集仪，经过一系列滤波、放大后，最终输出形变具体信号，该装置可实时检测缸套动态形变，且外接线路，可有效延长装置工作时间，具有较大意义。
本发明采用的技术方案是：一种利用电涡流传感器测量缸套动态变形的装置，其特征在于：由：缸套、活塞、双摆臂、电涡流传感器、传感器支架、支架固定环、电涡流传感器连接线、Ni数据采集仪、显示器、连杆构成，缸套、活塞、双摆臂、连杆为被测量的发动机原有的结构，支架固定环固定在活塞上与连杆连接的一侧，支架固定环为饼状结构，侧面设置有固定孔，传感器支架为圆柱形结构，内部中空，安装在支架固定环的固定孔上，活塞头部的第二环岸上打孔，传感器支架穿过活塞上的孔，活塞上的孔径大于管道直径，彼此不接触，电涡流传感器放在传感器支架的管道口，电涡流传感器连接线在活塞处布置在传感器支架内部，与电涡流传感器连接，连接各个电涡流传感器的电涡流传感器连接线在支架固定环汇聚成一股，固定在连杆和双摆臂上延伸到发动机机体外界，再连接到Ni数据采集仪上，Ni数据采集仪与显示器连接，将处理好的数据在显示器上进行显示。
进一步的，支架固定环为一个，侧面的孔位数量大于等于8个。
进一步的，每个孔位均可安装传感器支架，测试过程中可根据实际需求进行安装。
进一步的，支架固定环侧面的孔位设置螺纹，传感器支架通过螺纹与支架固定环连接。
进一步的，传感器支架规格统一，可通过旋转的方式改变了与支架固定环之间的插入长度，进而改变传感器支架另一端与缸套的间距，即电涡流传感器与缸套的间距。
进一步的，为降低活塞在工作时做来回往复运动对电涡流传感器的影响，在传感器支架上安装电涡流传感器的位置处设置铺设一层缓震材料。
进一步的，本装置对原始活塞进行打孔处理，改变了活塞的结构及强度，所以需要对前后活塞强度的计算，确定打孔数量及位置，对活塞顶部施加21MPa的燃气压力，对销座、衬套、连杆之间定义应有的接触面，约束连杆中部切面的全部自由度，计算原始活塞和打孔之后的活塞的机械应力，原始活塞的最大机械应力出现在销座边缘靠近顶部的区域，最大应力为255.88MPa，活塞裙部底面应力最小，最小仅为0.29MPa。
进一步的，在对活塞第二环岸上进行均分打孔，孔数到8个时，活塞的最大应力出现在销座上方的安装传感器所需的打孔位置的边缘，且出现在孔边缘的X-Y平面上的对称区域，最大应力的值为277.29MPa。
进一步的，根据热机耦合结果，计算活塞的安全系数，室温下活塞材料的抗拉强度为225MPa，疲劳极限为122.5MPa，循环次数选择1.0e+5，存活率选择99.9%，原始活塞的最小安全系数为1.19，位于靠近排气一侧的活塞销座边缘，加工过的活塞最小安全系数为1.15，位于靠近排气一侧的活塞销座上方打孔位置的孔边缘处。
进一步的，对比活塞材料能承受的最大应力，不宜再增加孔数，故活塞上的孔数，也就是电涡流传感器数量范围为1-8个。
进一步的，发动机缸套内部空间狭小，高温高压，传感器检测到的数据比较特殊，故对相应元器件具有一定要求，电涡流传感器采用德国米铱的DT3060/LC-M-ES1/200；电涡流传感器的放大器也采用德国米铱的配套产品。
进一步的，电涡流测量原理是一种电感式测量原理，给电涡流传感器内线圈导入一个交变电流，可以在电涡流传感器的线圈周围形成一个磁场，该磁场内有导体，根据法拉第电磁感应定律，导体内会激发出电涡流，根据楞兹定律，电涡流的磁场方向与线圈磁场正好相反，这将改变探头内线圈的阻抗值，这个阻抗值的变化与线圈到被测物体之间的距离直接相关，电涡流传感器的连接线连接到放大器上，在连接至Ni 数据采集仪上，处理后在显示器上显示。
进一步的，发动机工作过程中缸套会产生变形，缸套变形一般是用径向变形与轴向变形进行评估，可将缸套周向应变转换为径向变形，再通过曲线拟合，绘制出缸套径向变形或周向变形，从而直观地对缸套变形进行评估。
进一步的，径向应变为：，周向应变为：/>，式中：u r—径向变形量，vθ—周向变形，εr—径向正应变，εθ—周向正应变，由周向应变的公式可知：周向正应变εθ由径向变形导致的周向正应变与周向变形导致的周向正应变组成。
进一步的，由于缸套为对称结构，虽然受力不完全对称的，但相比数量级小，可忽略/>分量。
进一步的，在电涡流传感器中通过前置器的电子线路的处理，将线圈阻抗的变化，即头部的线圈与金属导体的距离的变化转化成电压或电流的变化，输出信号的大小随探头到被测体表面之间的间距而变化。
进一步的，由于电涡流传感器固定在传感器支架，所以可根据间距变化得到缸套形变变化即可测得电涡流传感器到缸套间距，公式为：，式中：B—电位移矢量，E—电场强度， J—电流密度，/>和/>为两个常数。
进一步的，试验测得的数据是周向正应变εθ，同时测试时仪器灵敏度系数选为0.2，则缸套外壁径向变形量为：u r≈εθ╳r/0.2，若周向正应变为80με，气缸套直径为50mm，则需要测得的径向变形量ur=20μm。
进一步的，缸套、活塞、双摆臂、电涡流传感器、传感器支架、支架固定环、电涡流传感器连接线、连杆构成一组检测模块。
进一步的，该组检测模块可多个设置。
进一步的，相同尺寸的多组发动机缸套和活塞进行不同工况的实验，或者不同尺寸的多组发动机缸套和活塞进行相同工况的实验。
进一步的，由电涡流传感器对各自缸套的形变进行检测，统一输出到Ni数据采集仪上，经过Ni数据采集仪的处理后，在显示器上拟合形成多个不规则圆柱体，观测人员可对这些不规则圆柱体进行分析，研究发动机在不同工况下的缸套形变状况。
进一步的，电涡流传感器检测到缸套形变后，将数据输出到显示器上，显示器上能显示多个圆柱体，一个是缸套冷态时的标准圆柱体，其他圆柱体是电涡流传感器检测到的实时数据。
进一步的，若只检测一组发动机的缸套和活塞，则圆柱体只有两个，一个是冷态时的标准圆柱体，一个是被检测的缸套的实时动态变化圆柱体。
进一步的，若检测多组发动机的缸套和活塞，则圆柱体有多个，一个是冷态时的标准圆柱体，其他圆柱体都是被检测的缸套的实时动态变化圆柱体。
进一步的，显示的圆柱体能全部重叠为同心圆柱体进行显示，能一个冷态时的标准圆柱体对应一个被检测的缸套的实时动态变化圆柱体进行显示，能被检测的缸套的实时动态变化圆柱体各自显示，观测人员可根据实际需求进行数据展示。
一种利用电涡流传感器测量缸套动态变形的装置及方法，其操作方法步骤如下：
步骤一：将需要测试的发动机拆开，在活塞上打孔，将支架固定环固定在活塞上，将传感器支架安装在支架固定环上，将电涡流传感器连接好电涡流传感器连接线并安装在传感器支架上，电涡流传感器连接线通过固定在连杆和双摆臂上引出并连接到外部的Ni数据采集仪上，数据采集仪和显示器连接。
步骤二：发动机拆开后完成步骤一过程，再将发动机装好；
步骤三：启动发动机，让发动机正常运转，将实验中涉及的电器通电；
步骤四：电涡流传感器对发动机缸套的实时动态变形进行测试，数据经过Ni数据采集仪处理在显示器上显示；
步骤五：实验人员选择要观测的图形，并对实验数据进行记录分析处理；
步骤六：试验完成后，关闭所有电气设备，下次试验重复上述工作。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：1、本装置对打孔后的活塞强度进行分析，优选了打孔的数量及位置；2、本装置在双摆臂上布置连接线，实现数据的实时传输，且双摆臂上设置连接线的方式经过验证可行；3、本装置优选了传感器具体型号，在实际测试过程中效果更好更稳定，可靠度高；4、本发明还提供了一种测量方法，提供了计算的公式及计算过程；5、本装置采用Ni数据处理仪对数据进行处理，优化处理方式，提高数据精度；6、实验数据可进行对比，用于二次分析。
附图说明
图1为本发明活动结构示意图；
图2为本发明安装后效果示意图；
图3为本发明电涡流传感器连接线在活动结构上的固定示意图；
图4为本发明活塞部分剖视图；
图5为本发明电涡流传感器载体主视图；
图6为本发明电涡流传感器载体仰视图；
图7为本发明电涡流传感器载体剖面图；
图8为本发明的检测逻辑示意图；
图9为本发明的半桥测量电路示意图；
图10为本发明的半桥电路桥盒接线方式示意图。
图中各标号为1-缸套、2-活塞、3-双摆臂、4-电涡流传感器、5-传感器支架、6-支架固定环、7-电涡流传感器连接线、8-Ni数据采集仪、9-显示器、10-连杆。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本发明作进一步说明。应该理解，这些描述只是实例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。请参阅图1-10；本发明提供一种利用电涡流传感器测量缸套动态变形的装置及测量方法，其目的是在发动机的活塞2上设置支架固定环6，并将传感器支架5固定在支架固定环6上，在传感器支架5内设置电涡流传感器4，利用电涡流传感器4测量传感器到缸套1的距离，而由于电涡流传感器4固定在设置的传感器支架5上，自己没有形变，所以采集到的位置距离就是缸套1的形变，通过连杆10和双摆臂3将连接线引出，外接Ni数据采集仪8，经过一系列滤波、放大后，最终输出形变具体信号，该装置可实时检测缸套1动态形变，且外接线路，可有效延长装置工作时间，具有较大意义。
本发明采用的技术方案是：一种利用电涡流传感器测量缸套动态变形的装置，其特征在于：由：缸套1、活塞2、双摆臂3、电涡流传感器4、传感器支架5、支架固定环6、电涡流传感器连接线7、Ni数据采集仪8、显示器9、连杆10构成，缸套1、活塞2、双摆臂3、连杆10为被测量的发动机原有的结构，支架固定环6固定在活塞2上与连杆10连接的一侧，支架固定环6为饼状结构，侧面设置有固定孔，传感器支架5为圆柱形结构，内部中空，安装在支架固定环6的固定孔上，活塞2头部的第二环岸上打孔，传感器支架5穿过活塞2上的孔，活塞2上的孔径大于管道直径，彼此不接触，电涡流传感器4放在传感器支架5的管道口，电涡流传感器连接线7在活塞2处布置在传感器支架5内部，与电涡流传感器4连接，连接各个电涡流传感器4的电涡流传感器连接线7在支架固定环6汇聚成一股，固定在连杆10和双摆臂3上延伸到发动机机体外界，再连接到Ni数据采集仪8上，Ni数据采集仪8与显示器9连接，将处理好的数据在显示器9上进行显示。
进一步的，支架固定环6为一个，侧面的孔位数量大于等于8个。
进一步的，每个孔位均可安装传感器支架5，测试过程中可根据实际需求进行安装。
进一步的，支架固定环6侧面的孔位设置螺纹，传感器支架5通过螺纹与支架固定环6连接。
进一步的，传感器支架5规格统一，可通过旋转的方式改变了与支架固定环6之间的插入长度，进而改变传感器支架5另一端与缸套1的间距，即电涡流传感器4与缸套1的间距。
进一步的，为降低活塞2在工作时做来回往复运动对电涡流传感器4的影响，在传感器支架5上安装电涡流传感器4的位置处设置铺设一层缓震材料。
进一步的，本装置对原始活塞2进行打孔处理，改变了活塞2的结构及强度，所以需要对前后活塞2强度的计算，确定打孔数量及位置，对活塞2顶部施加21MPa的燃气压力，对销座、衬套、连杆之间定义应有的接触面，约束连杆中部切面的全部自由度，计算原始活塞和打孔之后的活塞2的机械应力，原始活塞2的最大机械应力出现在销座边缘靠近顶部的区域，最大应力为255.88MPa，活塞2裙部底面应力最小，最小仅为0.29MPa。
进一步的，在对活塞2第二环岸上进行均分打孔，孔数到8个时，活塞2的最大应力出现在销座上方的安装传感器所需的打孔位置的边缘，且出现在孔边缘的X-Y平面上的对称区域，最大应力的值为277.29MPa。
进一步的，根据热机耦合结果，计算活塞的安全系数，室温下活塞材料的抗拉强度为225MPa，疲劳极限为122.5MPa，循环次数选择1.0e+5，存活率选择99.9%，原始活塞2的最小安全系数为1.19，位于靠近排气一侧的活塞销座边缘，加工过的活塞2最小安全系数为1.15，位于靠近排气一侧的活塞2销座上方打孔位置的孔边缘处。
进一步的，对比活塞2材料能承受的最大应力，不宜再增加孔数，故活塞2上的孔数，也就是电涡流传感器4数量范围为1-8个。
进一步的，发动机缸套1内部空间狭小，高温高压，传感器检测到的数据比较特殊，故对相应元器件具有一定要求，电涡流传感器4采用德国米铱的DT3060/LC-M-ES1/200；电涡流传感器4的放大器也采用德国米铱的配套产品。
进一步的，电涡流测量原理是一种电感式测量原理，给电涡流传感器4内线圈导入一个交变电流，可以在电涡流传感器4的线圈周围形成一个磁场，该磁场内有导体，根据法拉第电磁感应定律，导体内会激发出电涡流，根据楞兹定律，电涡流的磁场方向与线圈磁场正好相反，这将改变探头内线圈的阻抗值，这个阻抗值的变化与线圈到被测物体之间的距离直接相关，电涡流传感器连接线7连接到放大器上，在连接至Ni数据采集仪8上，处理后在显示器9上显示。
进一步的，发动机工作过程中缸套1会产生变形，缸套1变形一般是用径向变形与轴向变形进行评估，可将缸套1周向应变转换为径向变形，再通过曲线拟合，绘制出缸套1径向变形或周向变形，从而直观地对缸套1 变形进行评估。
进一步的，径向应变为：，周向应变为：/>，式中：u r—径向变形量，vθ—周向变形，εr—径向正应变，εθ—周向正应变，由周向应变的公式可知：周向正应变εθ由径向变形导致的周向正应变与周向变形导致的周向正应变组成。
进一步的，由于缸套1 为对称结构，虽然受力不完全对称的，但相比u r /r 数量级小，可忽略/>分量。
进一步的，在电涡流传感器4 中通过前置器的电子线路的处理， 将线圈阻抗的变化，即头部的线圈与金属导体的距离的变化转化成电压或电流的变化，输出信号的大小随探头到被测体表面之间的间距而变化。
进一步的，由于电涡流传感器4 固定在传感器支架5，所以可根据间距变化得到缸套1 形变变化即可测得电涡流传感器4 到缸套1 间距，公式为：，式中：B—电位移矢量，E—电场强度， J—电流密度，/>和/>为两个常数。
进一步的，试验测得的数据是周向正应变εθ，同时测试时仪器灵敏度系数选为0.2，则缸套1 外壁径向变形量为：u r≈εθ╳r/0.2，若周向正应变为80με，气缸套直径为50mm，则需要测得的径向变形量ur=20 μm。
进一步的，缸套1、活塞2、双摆臂3、电涡流传感器4、传感器支架5、支架固定环6、电涡流传感器连接线7、连杆10 构成一组检测模块。
进一步的，该组检测模块可多个设置。
进一步的，相同尺寸的多组发动机缸套1和活塞2进行不同工况的实验，或者不同尺寸的多组发动机缸套1和活塞2进行相同工况的实验。
进一步的，由电涡流传感器4对各自缸套1的形变进行检测，统一输出到Ni数据采集仪8上，经过Ni数据采集仪8的处理后，在显示器9上拟合形成多个不规则圆柱体，观测人员可对这些不规则圆柱体进行分析，研究发动机在不同工况下的缸套1形变状况。
进一步的，电涡流传感器4检测到缸套1形变后，将数据输出到显示器9上，显示器9上能显示多个圆柱体，一个是缸套1冷态时的标准圆柱体，其他圆柱体是电涡流传感器4检测到的实时数据。
进一步的，若只检测一组发动机的缸套1和活塞2，则圆柱体只有两个，一个是冷态时的标准圆柱体，一个是被检测的缸套1的实时动态变化圆柱体。
进一步的，若检测多组发动机的缸套1和活塞2，则圆柱体有多个，一个是冷态时的标准圆柱体，其他圆柱体都是被检测的缸套1的实时动态变化圆柱体。
进一步的，显示的圆柱体能全部重叠为同心圆柱体进行显示，能一个冷态时的标准圆柱体对应一个被检测的缸套1的实时动态变化圆柱体进行显示，能被检测的缸套1的实时动态变化圆柱体各自显示，观测人员可根据实际需求进行数据展示。
应当理解的是，本发明的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本发明的原理，而不构成对本发明的限制。因此，在不偏离本发明的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。此外，本发明所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例子。
Claims (8)
1.一种利用电涡流传感器测量缸套动态变形的装置，其特征在于：由：缸套(1)、活塞(2)、双摆臂(3)、电涡流传感器(4)、传感器支架(5)、支架固定环(6)、电涡流传感器连接线(7)、Ni数据采集仪(8)、显示器(9)、连杆(10)构成，缸套(1)、活塞(2)、双摆臂(3)和连杆(10)为被测量的发动机原有的结构，支架固定环(6)固定在活塞(2)上与连杆(10)连接的一侧，支架固定环(6)为饼状结构，侧面设置有固定孔，传感器支架(5)为圆柱形结构，内部中空，安装在支架固定环(6)的固定孔上，活塞(2)头部的第二环岸上打孔，传感器支架(5)穿过活塞(2)上的孔，活塞(2)上的孔径大于管道直径，彼此不接触，电涡流传感器(4)放在传感器支架(5)的管道口，电涡流传感器连接线(7)在活塞(2)处布置在传感器支架(5)内部，与电涡流传感器(4)连接，连接各个电涡流传感器(4)的电涡流传感器连接线(7)在支架固定环(6)汇聚成一股，固定在连杆(10)和双摆臂(3)上延伸到发动机机体外界，再连接到Ni数据采集仪(8)上，Ni数据采集仪(8)与显示器(9)连接，将处理好的数据在显示器(9)上进行显示；本装置对原始活塞进行打孔处理，改变了活塞(2)的结构及强度，所以需要对前后活塞(2)强度的计算，确定打孔数量及位置，对活塞(2)顶部施加21MPa的燃气压力，对销座、衬套、连杆之间定义应有的接触面，约束连杆中部切面的全部自由度，计算原始活塞(2)和打孔之后的活塞(2)的机械应力，原始活塞(2)的最大机械应力出现在销座边缘靠近顶部的区域，最大应力为255.88MPa，活塞(2)裙部底面应力最小，最小仅为0.29MPa，在对活塞(2)第二环岸上进行均分打孔，孔数到8个时，活塞(2)的最大应力出现在销座上方的安装传感器所需的打孔位置的边缘，且出现在孔边缘的X-Y平面上的对称区域，最大应力的值为277.29MPa，根据热机耦合结果，计算活塞的安全系数，室温下活塞(2)材料的抗拉强度为225MPa，疲劳极限为122.5MPa，循环次数选择1.0e+5，存活率选择99.9％，原始活塞(2)的最小安全系数为1.19，位于靠近排气一侧的活塞(2)销座边缘，加工过的活塞(2)最小安全系数为1.15，位于靠近排气一侧的活塞(2)销座上方打孔位置的孔边缘处，对比活塞(2)材料能承受的最大应力，不宜再增加孔数，故活塞(2)上的孔数，也就是电涡流传感器(4)数量范围为1-8个。
2.根据权利要求1所述的一种利用电涡流传感器测量缸套动态变形的装置，其特征在于：支架固定环(6)为一个，侧面的孔位数量大于等于8个，每个孔位均可安装传感器支架(5)，测试过程中可根据实际需求进行安装。
3.根据权利要求1所述的一种利用电涡流传感器测量缸套动态变形的装置，其特征在于：支架固定环(6)侧面的孔位设置螺纹，传感器支架(5)通过螺纹与支架固定环(6)连接，由于传感器支架(5)规格统一，则通过旋转的方式改变了与支架固定环(6)之间的插入长度，进而改变传感器支架(5)另一端与缸套(1)的间距，即电涡流传感器(4)与缸套(1)的间距。
4.根据权利要求1所述的一种利用电涡流传感器测量缸套动态变形的装置，其特征在于：为降低活塞(2)在工作时做来回往复运动对电涡流传感器(4)的影响，在传感器支架(5)上安装电涡流传感器(4)的位置处设置铺设一层缓震材料。
5.根据权利要求1所述的一种利用电涡流传感器测量缸套动态变形的装置，其特征在于：发动机的缸套(1)内部空间狭小，高温高压，传感器检测到的数据比较特殊，故对相应元器件具有一定要求，电涡流传感器(4)采用德国米铱的DT3060/LC-M-ES1/200；电涡流传感器(4)的放大器也采用德国米铱的配套产品。
6.一种如权利要求1-5任一项所述的利用电涡流传感器测量缸套动态变形的装置的测量方法，其特征在于：电涡流测量原理是一种电感式测量原理，给电涡流传感器(4)内线圈导入一个交变电流，可以在电涡流传感器(4)的线圈周围形成一个磁场，该磁场内有导体，根据法拉第电磁感应定律，导体内会激发出电涡流，根据楞兹定律，电涡流的磁场方向与线圈磁场正好相反，这将改变探头内线圈的阻抗值，这个阻抗值的变化与线圈到被测物体之间的距离直接相关，电涡流传感器(4)的连接线连接到放大器上，在连接至Ni数据采集仪(8)上，处理后在显示器上显示，发动机工作过程中缸套(1)会产生变形，缸套(1)变形一般是用径向变形与轴向变形进行评估，可将缸套(1)周向应变转换为径向变形，再通过曲线拟合，绘制出缸套(1)径向变形或周向变形，从而直观地对缸套(1)变形进行评估，径向应变为：周向应变为：/>式中：u r—径向变形量，vθ—周向变形，εr—径向正应变，εθ—周向正应变，由周向应变的公式可知：周向正应变εθ由径向变形导致的周向正应变与周向变形导致的周向正应变组成，由于缸套(1)为对称结构，虽然受力不完全对称的，但/>相比ur/r数量级小，可忽略/>分量，在电涡流传感器(4)中通过前置器的电子线路的处理，将线圈阻抗的变化，即头部的线圈与金属导体的距离的变化转化成电压或电流的变化，输出信号的大小随探头到被测体表面之间的间距而变化，由于电涡流传感器(4)固定在传感器支架(5)，所以可根据间距变化得到缸套(1)形变变化即可测得电涡流传感器(4)到缸套(1)间距，公式为：/>式中：B—电位移矢量，E—电场强度，J—电流密度，μ0和∈0为两个常数，试验测得的数据是周向正应变εθ，同时测试时仪器灵敏度系数选为0.2，则缸套(1)外壁径向变形量为：ur≈εθ╳r/0.2，若周向正应变为80με，气缸套直径为50mm，则需要测得的径向变形量ur＝20μm。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于：缸套(1)、活塞(2)、双摆臂(3)、电涡流传感器(4)、传感器支架(5)、支架固定环(6)、电涡流传感器连接线(7)、连杆(10)构成一组检测模块，该组检测模块可多个设置，相同尺寸的多组发动机缸套(1)和活塞(2)进行不同工况的实验，或者不同尺寸的多组发动机缸套(1)和活塞(2)进行相同工况的实验，由电涡流传感器(4)对各自缸套(1)的形变进行检测，统一输出到Ni数据采集仪(8)上，经过Ni数据采集仪(8)的处理后，在显示器(9)上拟合形成多个不规则圆柱体，观测人员可对这些不规则圆柱体进行分析，研究发动机在不同工况下的缸套(1)形变状况。
8.根据权利要求6或7所述的方法，其特征在于：电涡流传感器(4)检测到缸套(1)形变后，将数据输出到显示器(9)上，显示器(9)上能显示多个圆柱体，一个是缸套(1)冷态时的标准圆柱体，其他圆柱体是电涡流传感器(4)检测到的实时数据，若只检测一组发动机的缸套(1)和活塞(2)，则圆柱体只有两个，一个是冷态时的标准圆柱体，一个是被检测的缸套(1)的实时动态变化圆柱体，若检测多组发动机的缸套(1)和活塞(2)，则圆柱体有多个，一个是冷态时的标准圆柱体，其他圆柱体都是被检测的缸套(1)的实时动态变化圆柱体，能全部重叠为同心圆柱体的显示，能一个冷态时的标准圆柱体对应一个被检测的缸套(1)的实时动态变化圆柱体的显示，能被检测的缸套(1)的实时动态变化圆柱体各自显示，观测人员可根据实际需求进行数据展示。
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