CN207472571U - 柴油机故障检测装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及柴油机故障检测技术领域，特别涉及一种柴油机故障检测装置。包括数据采集模块、数据存储模块；故障检测模块和故障报警模块；所述数据采集模块通过CAN总线和数据存储模块通信；所述数据存储模块通信连接所述故障检测模块；所述故障检测模块和所述故障报警模块通过CAN总线进行通信；所述故障报警模块显示故障及进行报警。本实用新型数据采集模块采集柴油机运行时的数据指标，通过CAN总线把检测到的数据传输至数据存储模块，故障检测模块对采集的数据和数据存储模块中的数据进行分析，检测出故障，然后报警模块进行报警。
Description
技术领域
本实用新型涉及柴油机故障检测技术领域，特别涉及一种柴油机故障检测装置。
背景技术
柴油机是我陆空军船艇的主要动力系统，其在使用过程中不可避免地会发生一些故障，这些故障的发生不仅影响设备的正常运转，严重时会产生事故，甚至危及人身安全。为此，如何有效地对柴油机进行状态监控、快速诊断并排除故障，提高柴油机的安全、可靠性，成为人们长期以来研究的重要课题。
目前，船艇部队的柴油机检测主要依靠热力参数监控和机电部门的人员值班，通过监控排气温度、转速、滑油温度、冷却水进出口温度等热力参数和机电人员实时监控来确保柴油机的正常工作。机电部门人员依赖于自身经验，采用听、看等方法对柴油机进行监控。监控的效果一方面依赖于监控系统本身的稳定性和灵敏性，另一方面依赖于机电部门人员的工作经验和工作状态。
为此，我们通过对柴油机的故障模式及特征进行分析，提高了柴油机故障检测系统的检测能力，为柴油机的检测和维修提供方案。
实用新型内容
本实用新型的目的是解决上述现有技术中存在的问题，提供一种柴油机故障检测装置，该故障检测装置用于采集柴油机的实时运行参数进行分析、报警。基于该目的，本实用新型采用的技术方案如下：
一种柴油机故障检测装置，包括数据采集模块、数据存储模块；故障检测模块和故障报警模块；所述数据采集模块通过CAN总线和数据存储模块通信；所述数据存储模块通信连接所述故障检测模块；所述故障检测模块和所述故障报警模块通过CAN总线进行通信；所述故障报警模块显示故障及进行报警。进一步地，所述数据采集模块包括温度传感器、压力传感器、功率测量传感器、转速传感器和扭矩传感器和音频采集传感器。
进一步地，所述温度传感器包括热电阻温度传感器和热电偶温度传感器。
进一步地，所述压力传感器包括用于测量滑油进机压力、增压器排气背压的基于陶瓷厚膜原理传感器，和测量气缸压力的石英压力传感器。
进一步地，所述CAN总线采用TA7V05芯片。
进一步地，所述数据存储模块为电脑，存储有柴油机故障数据，所述故障检测模块根据数据采集模块采集的数据和数据存储模块中存储的模块进行比较，判断柴油机的运行状态。
进一步地，所述故障报警模块包括显示屏、蜂鸣器和报警灯；所述显示屏用于显示报警信息，蜂鸣器和报警灯方便用于声音报警和指示灯报警。
相比较现有技术，本实用新型有以下有益效果：（1）数据采集模块采集柴油机运行时的数据指标，通过CAN总线把检测到的数据传输至数据存储模块，故障检测模块对采集的数据和数据存储模块中的数据进行分析，检测出故障，然后报警模块进行报警；（2）CAN 总线数据传输速率高，可实现全分布式多机系统，并且无主、从机之分，每个节点均主动发送报文，可方便地构成多机备份系统。
附图说明
图1是本实用新型的原理框图；
图2是7V05的系统框图和主要工业应用接口图。
具体实施方式
下面结合实施例以及附图对本实用新型作进一步描述。
实施例1
如图1所示，一种柴油机故障检测装置，包括数据采集模块、数据存储模块；故障检测模块和故障报警模块；数据采集模块用于采集柴油机性能参数；数据采集模块通过CAN总线和数据存储模块通信；数据存储模块对该检测系统中所有数据进行操作、管理、维护、存储、査询；故障检测模块判断柴油运转是否正常；故障检测模块和所述故障报警模块通过CAN总线进行通信；故障报警模块显示故障及进行报警。数据采集模块主要负责对所需要的参数进行采集，通过CAN总线进行传输存入数据存储模块，故障检测模块通过对数据进行处理、分析从而判断柴油机的状态，根据不同的状态进行报警提示和维护建议。
数据采集模块包括温度传感器、压力传感器、功率测量传感器、转速传感器和扭矩传感器和音频采集传感器。通过设定特定传感器、对动力设备其他参数信号进行现场采集，如温度、压力、功率、转速、扭矩音频等进行现场采集。
温度传感器包括热电阻温度传感器和热电偶温度传感器。例如，热电阻温度传感器可选用PT100 热电阻温度传感器，PT100 温度传感器主要用于 650℃以下的温区，由于PT100 热电阻的分辨率高，对二次仪表的要求较低，因此柴油机在 650℃以下温区测温通常选用 100 欧姆铂热电阻。而K型热电偶温度传感器化学稳定型较高，可在氧化性介质或中性介质中长时间地测量900℃以下的温度，具有复制性好，产生热电势大，线性好，价格便宜。
压力传感器包括用于测量滑油进机压力、增压器排气背压的基于陶瓷厚膜原理传感器，和测量气缸压力的石英压力传感器。测量滑油进机压力、增压器排气背压等低频压力信号的压力传感器选用的是基于陶瓷厚膜原理传感器，陶瓷是一种公认的高弹性、抗腐蚀、抗磨损、抗冲击和振动的材料，通过激光标定，此类传感器具有很高的温度稳定性和时间稳定性，传感器自带温度补偿 0～70℃，并可以和绝大多数介质直接接触，具有高精度、高稳定性，输出信号强，长期稳定性好等优点。
例如，本实施例中可以选用瑞士 TRAFAG 公司的压力传感器，广泛应用于各工业领域，特别适用于要求使用精度高，环境苛刻的场所。
柴油机缸内压力变化快（频率高）且压力值大，缸内工作环境恶劣，因此测取缸内压力的传感器必须能耐高温和高压。常用的气缸压力传感器工作原理与加速度传感器一样，也是基于压电效应的。考虑到高温高压环境，最好使用石英作为压电材料的传感器。瑞士 Kistler 公司的石英压力传感器 7613C，该传感器主要用于在恶劣条件下的燃烧室测量。这种传感器对燃烧残余物基本上不敏感,并且具有灵敏度高、线性优异, 热冲击小等优点。
功率测量传感器用粘贴应变片的方式测量传动轴在扭矩作用下产生的应变，并采用光电传感方式测量传动轴的转速，就可间接获得柴油机的功率。
由于传动轴的高速旋转，不能采用传统的有线数据传输方法，而必须采用无线传输技术。应变测量系统安装于传动轴上，且随传动轴一同旋转，并将应变测量结果通过无线方式发送至数据存储模块。
CAN总线采用TA7V05芯片。TA7V05可配置片上系统集成了广泛流行的32位ARM7处理器内核、可编程逻辑和许多工业控制应用的外设。如图2所示，给出了TA7V05的系统框图和主要工业应用接口，该系统提供了看门狗、定时器、时钟、DSP和LED等设备驱动程序，供用户在开发时直接使用，可以在很大程度上简化CAN节点与应用系统的开发工作。
数据存储模块为电脑，存储有柴油机故障数据，所述故障检测模块根据数据采集模块采集的数据和数据存储模块中存储的模块进行比较，判断柴油机的运行状态。数据存储模块存储有数据采集模块采集的运行参数，和柴油机正常时的运行参数，以及各种故障时的运行参数。故障检测模块比较这些参数，然后判断柴油机是否运行正常。故障检测模块也可以是电脑，在电脑中比较实测数据和存储的原始数据，或者是数据比较器或者数据比较模块。
故障报警模块包括显示屏、蜂鸣器和报警灯；所述显示屏用于显示报警信息，蜂鸣器和报警灯方便用于声音报警和指示灯报警。故障检测模块检测到异常时，信号传输给故障报警模块，显示屏将会把故障信息直观显示出来，并通过指示信号灯以及警报声音的形式对异常（或故障）进行报警。
以下为本实用新型的工作流程：
本实用新型的数据采集模块的各个传感器对应安装在柴油机对应的位置，采集柴油机的运行数据，通信模块采用CAN总线，把数据传输给数据存储模块，故障检测模块工作，检测故障模块进行故障检测，故障报警模块对异常情况进行显示及进行声光报警。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型而并非限制本实用新型所描述的技术方案；因此，尽管本说明书参照上述的各个实施例对本实用新型已进行了详细的说明，但是，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本实用新型进行修改或等同替换；而一切不脱离本实用新型的精神和范围的技术方案及其改进，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围中。
Claims (6)
1.一种柴油机故障检测装置，其特征在于：包括数据采集模块、数据存储模块；故障检测模块和故障报警模块；所述数据采集模块通过CAN总线和数据存储模块通信；所述数据存储模块通信连接所述故障检测模块；所述故障检测模块和所述故障报警模块通过CAN总线进行通信；所述故障报警模块显示故障及进行报警；所述数据采集模块包括温度传感器、压力传感器、功率测量传感器、转速传感器和扭矩传感器和音频采集传感器；所述功率测量传感器用粘贴应变片的方式安装于传动轴上，采用光电传感方式测量传动轴的转速，并将应变测量结果通过无线方式发送至数据存储模块。
2.根据权利要求1所述的柴油机故障检测装置，其特征在于：所述温度传感器包括热电阻温度传感器和热电偶温度传感器。
3.根据权利要求1所述的柴油机故障检测装置，其特征在于：所述压力传感器包括用于测量滑油进机压力、增压器排气背压的基于陶瓷厚膜原理传感器，和测量气缸压力的石英压力传感器。
4.根据权利要求1所述的柴油机故障检测装置，其特征在于：所述CAN总线采用TA7V05芯片。
5.根据权利要求1所述的柴油机故障检测装置，其特征在于：所述数据存储模块为电脑，存储有柴油机故障数据，所述故障检测模块根据数据采集模块采集的数据和数据存储模块中存储的模块进行比较，判断柴油机的运行状态。
6.根据权利要求1所述的柴油机故障检测装置，其特征在于：所述故障报警模块包括显示屏、蜂鸣器和报警灯；所述显示屏用于显示报警信息，蜂鸣器和报警灯方便用于声音报警和指示灯报警。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201721073710.2U CN207472571U (zh) | 2017-08-25 | 2017-08-25 | 柴油机故障检测装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201721073710.2U CN207472571U (zh) | 2017-08-25 | 2017-08-25 | 柴油机故障检测装置 |
Publications (1)
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| CN207472571U true CN207472571U (zh) | 2018-06-08 |
Family
ID=62268547
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| CN201721073710.2U Active CN207472571U (zh) | 2017-08-25 | 2017-08-25 | 柴油机故障检测装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN207472571U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109632319A (zh) * | 2018-11-20 | 2019-04-16 | 吉林铁道职业技术学院 | 一种和谐内5机车柴油机检修辅助系统 |
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2017
- 2017-08-25 CN CN201721073710.2U patent/CN207472571U/zh active Active
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109632319A (zh) * | 2018-11-20 | 2019-04-16 | 吉林铁道职业技术学院 | 一种和谐内5机车柴油机检修辅助系统 |
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