柴油机瞬时转速测试系统方法与设计扩管机

柴油机瞬时转速测试系统方法与设计

柴油机瞬时转速测试系统方法与设计 2012 柴油机转速通过转速表的指示值表示，是经过测取柴油机输出轴转动圈数的时问来计算的平均速度。但是在实际工作中柴油机转速是瞬时波动的。转速是三种力矩同时作用的结果：惯性力矩、旋转机械动力力矩和负载力矩。目前，转速测量主要有机械式测量、磁电式测量、光电式测量和激光式测量四种方法。通过对瞬时转速的测量，可以定量地了解转动机械内部动力发生装置的瞬时工作状态，了解负载的施加过稗，为保障设备止常运转、分析机械瞬态性能、进行机械故障诊断提供前提。1 瞬时转速测量系统的设计 通过对以上常见的瞬时转速测量方法的研究，以本设计要求(大功率柴油机，测速装置为非接触式)为基础，选抒磁电传感器测量大功率柴油机瞬时转速。 该测量系统主要由输出轴上齿盘、磁电传感器、转接盒、计算机组成。 齿盘的齿数选抒129齿，模数为3，齿盘为可分合式，即齿盘可以分开后再套在输出轴上，再通过螺栓将两片齿盘合为一个齿盘来实现瞬时转速的测量。同时该齿盘的设计考虑到不同轴需要不同的齿盘内径，故该齿盘在设计初期就将内径设计得比较大，可通过m内径中添加非弹性套筒，需要注意的是套筒同样也为两半片，便于安装与拆卸。套筒宽度要大于齿盘最大宽度，使套筒不在齿盘正中同样起作用，套筒厚度分别选抒1 mm、2 mm和3 mm可以任意搭配从而满足轴与齿盘之间的间隙。 齿盘技术要求： 1)正火处理后齿面便度170～2 10HBS； 2)未注圆角半径为R3； 3)未注倒角为1．5 x45。其余表面粗糙度l2．5。 整个测量系统主要由磁传感器、转接盒、A／D转换卡组成(见表l)，硬件使用寿命长，方便安装。整个系统的框图如图1所示

SZMB．5磁电传感器为非接触式传感器，测速范围50～5000 r／min。由于A仍转换内码可达11万以上，使得传感器的转换精度非常高；由于采用了微电子技术，大大的降低了测量的失效率；测量与旋转无关；体积小重量轻，易于安装；SZMB．5磁电传感器内藏CPU电路，其精度最高可达(0．O3～O．1)％F的优点，可以使传感器实现各种补偿。由于真止实现了数字的无线发射与接受，因此它可以直接与计算机相联，实现联网测量，是一种智能型数字传感器。2 瞬时转速信号的提取 当柴油机开始转动时，为消除外界因素的影响，A／D转换卡将由磁电式传感器感应出正弦波进行放大、隔离和滤波等处理。处理过的信号再由数据采集卡传输到计算机中，然后通过LabVIEW软件系统进行处理，最后转速值将被品示在测量程序前面板上。 本设计为便于采集卡测量，采用模拟光电藕荷隔离放大器844N25电路，条理电路为自制方式，输出范围控制在-5～+5V以内。 在对物理信号进行测量时主要用到QAD卡，在对信号测量之前必须按照测试要求将其配置好，然后用LabVIEW软件来控制整个系统，最后才能对实现整个数据的采集。QAD卡可以完成数字量输入／输出、数／模之问的相互转换及定时器／计数器操作等多种功能。驱动程序选抒NI公司的NI-DAQmx，它具有很好的性能并且在LabVIEW环境中能同时运行。 本文主要用到的QADmx中的QADmx starttask．vi、DAQmx read．vi和DAQmx stop．vi其节点如图2所示。

本文设计要求LabVIEW版本在7．0以上，首先要将NI公司的LabVIEW以及数据采集驱动DAQmx安装在测量系统中。安装好所需软件后进行调试，对该软件的调用启用其他辅助软件能甭兼容，系统调试至可运行。 在系统中新建一个Vl，利用其特有的函数板将所需的节点、结构、接线、数据处理表示出，连接好，在程序框图中将程序对信号进处理，与此同时该系统自带的前面板功能即将测试结果的品示方式表达出来，程序前嘶板界面如图3所示。

通过启动DAQ Assistant创建柴油机瞬时转速采集任务。要求输入信号的测量范围为-5～+5V，对任务进行配置。采用连续的采集方式，连接信号的端口采用无参考地单端测量方式。3 结论 本文开发了一种基于LabVIEW虚拟仪器技术的柴油机瞬时转速测试系统，本系统减少了对程序的编写，方便操作，从而使整个测速系统便捷化，同时又不失其精确度。系统监测快速，可以准确地测定柴油机的瞬时转速，具备了实时测试的要求，达到了实际应用价值。

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