發(fā)動機(jī)部件和燃油燃燒特性的研究離不開相應(yīng)的試驗裝置,而測試系統(tǒng)是保證試驗成功的關(guān)鍵,其中,人機(jī)交互界面友好、容錯性和可靠性高的測控軟件起著重要的作用。本文針對活塞環(huán)組摩擦力測量和定容燃燒彈試驗的基本要求,分別搭建或開發(fā)測控系統(tǒng)的硬件系統(tǒng),并基于LabVIEW開發(fā)環(huán)境設(shè)計相應(yīng)的測控軟件,研究內(nèi)容具有重要的現(xiàn)實意義和實用價值。主要研究內(nèi)容包括:（1）活塞環(huán)組摩擦力數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計。利用曲軸位置傳感器、電荷放大器、同步采集卡、計算機(jī)組建硬件平臺,開發(fā)上位機(jī)數(shù)據(jù)采集軟件,配合發(fā)動機(jī)試驗臺測試系統(tǒng)進(jìn)行試驗,確定不同曲軸轉(zhuǎn)角下活塞環(huán)與缸套摩擦力關(guān)系,為進(jìn)一步降低摩擦損失、提升發(fā)動機(jī)性能提供數(shù)據(jù)支撐。（2）定容燃燒彈試驗測控系統(tǒng)設(shè)計。采用上、下位機(jī)協(xié)調(diào)工作方式,基于MC9S12XEP100微控制器,設(shè)計控制器硬件和相應(yīng)的嵌入式系統(tǒng)軟件,實現(xiàn)點火與時序控制、高速攝像機(jī)觸發(fā)控制、燃燒彈內(nèi)壓力采集和火焰圖像采集等功能。同時,人機(jī)界面交互軟件具備數(shù)字通信、狀態(tài)參數(shù)配置、狀態(tài)顯示、圖像顯示、數(shù)據(jù)顯示與回放、故障預(yù)警等功能。（3）為明確系統(tǒng)設(shè)計的可靠性與可行性,在實驗室開展了模擬試驗分析,發(fā)現(xiàn)整個系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)... 

【文章來源】：合肥工業(yè)大學(xué)安徽省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：66 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

浮動裝置結(jié)構(gòu)圖

與冷卻水的密封層，環(huán)座上端設(shè)計有火焰凸臺，能夠防止火焰噴出。氣缸墊的內(nèi)徑增加后達(dá)到與環(huán)座擋火焰凸臺相同尺寸，在具有氣缸蓋燃?xì)饷芊夤ぷ鞯幕A(chǔ)上，還能夠始終保持穩(wěn)定狀態(tài)，不會對缸套軸向浮動產(chǎn)生任何干擾。氣壓平衡孔是燃?xì)獾竭_(dá)缸套軸內(nèi)的主要通道，集體上端增加的四個通孔為頂桿座的固定孔。缸套下部斷面上的若干個圓形孔中均安裝有鋼珠，通過與集體的對接，形成軸承的整體結(jié)構(gòu)，為缸套輸出徑向力，并起到一定的支撐作用，缸套在安裝到機(jī)體上之后，采用螺栓進(jìn)行固定。1.缸套2.傳感器支座3.安裝窗口4.傳感器5.機(jī)體圖2.2傳感器的安裝示意圖Figure2.2Installationdiagramofthesensor測試設(shè)備裝置中采用了兩個拉壓傳感器，在周向上以均勻的間隔距離安裝在氣缸套的下端面中，不僅能夠減少高溫燃燒氣體產(chǎn)生的影響，還能夠避免缸套出現(xiàn)變形問題，且拆卸與安裝非常方便。上下支撐均是由兩個獨(dú)立的螺釘固定在傳感器兩側(cè)，一側(cè)位于缸套外部，另一側(cè)位于機(jī)體內(nèi)部，兩個拉壓傳感器安裝與預(yù)設(shè)的缸體凹槽中，通過屏蔽線接入電荷放大器，信號經(jīng)過放大整形之后使用采集卡采集，再顯示在上位控制界面。拉壓傳感器具體安裝方式和位置如圖2.2所示。本文在研究中設(shè)計的浮動缸套單缸柴油機(jī)無論是功能還是結(jié)構(gòu)均與專用的試驗機(jī)存在較大差異，通過對特定立式單缸水冷柴油機(jī)的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計，即可使其在模擬工作中發(fā)揮出與真實狀態(tài)相同的性能。

合肥工業(yè)大學(xué)專業(yè)碩士學(xué)位論文82.2采集系統(tǒng)構(gòu)成在數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)計中，本文為其配置了拉壓力傳感器、標(biāo)定組件、電荷增益器、曲軸轉(zhuǎn)角信號發(fā)生器、信號采集卡、工況控制器、功率檢測器、試驗臺架、測試系統(tǒng)等。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)具有動態(tài)的數(shù)據(jù)采集和分析功能，可動態(tài)測量發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速參數(shù)與符合參數(shù)。采集到的信號來自于兩側(cè)線路，電荷放大器的輸出電壓在0～5V之間。在數(shù)據(jù)的采集方面主要采用了轉(zhuǎn)向角同步采集機(jī)制，曲軸轉(zhuǎn)角與信號發(fā)生器并聯(lián)，編碼器可進(jìn)行光電信號的處理和編輯，最大轉(zhuǎn)角分辨率為1°CA，發(fā)動機(jī)每完成一圈轉(zhuǎn)動生成的脈沖信號數(shù)量為360個。發(fā)動機(jī)在工況狀態(tài)下的轉(zhuǎn)速最大值為2600r/min，信號最高頻率為15.6kHz。數(shù)據(jù)模塊的在工況狀態(tài)下的最高采樣頻率為20kHz，A/D轉(zhuǎn)換器的最大位數(shù)為24位，最小位數(shù)為16位，電壓輸入范圍可基于需求在0~±10V的范圍內(nèi)進(jìn)行選擇。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的整體架構(gòu)見圖2.3所示。設(shè)備型號如表2.1所示。圖2.3數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖Figure2.3Dataacquisitionsystemstructurediagram表2.1采集系統(tǒng)設(shè)備選型表Table1Selectiontableofacquisitionsystemequipment2.2.1傳感器和電荷放大器本文在測試臺架的傳感器選擇方面，主要以兩方面為參考：第一，活塞環(huán)與缸套之間的摩擦力會按照缸套軸向上的作用力引發(fā)缸套位移，但位移量非常小，因此，需要采用靈敏度較高的傳感器；第二，機(jī)體與氣缸套之間的空間較小，應(yīng)試驗設(shè)備采集卡拉壓傳感器電荷放大器編碼器開關(guān)電源型號NI-DAQ6223L2002TZXY8102ADBS36EYAD3-0524-WI

【參考文獻(xiàn)】：
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本文編號：3123836