[实用新型]一种连杆应力无线测量装置

说明书

本实用新型涉及汽车技术领域，尤其涉及一种连杆应力无线测量装置，其包括信号采集发射模块、信号接收模块、上位机以及电源模块，所述信号采集发射模块设置在连杆上，用于对运动中的所述连杆进行信号采集并将处理后的所述信号通过无线通信发出，所述信号接收模块设置在发动机缸体外，用于接收所述信号并将信号传送到所述上位机，所述电源模块设置在所述连杆上，所述电源模块的一端与所述信号采集发射模块电连接，另一端与充电导线相连。本实用新型能够对连杆应力进行动态测量；采用无线数据传输方式，无需设置引线，简化了测量结构；同时，可以实时进行数据传输和充电。

技术领域

本实用新型涉及汽车技术领域，尤其涉及一种连杆应力无线测量装置。

背景技术

发动机是汽车的动力来源，发动机中的连杆用于连接活塞和曲轴，将活塞的往复运动转变为曲轴的旋转运动，是发动机中最重要的部件之一。

在发动机运行过程中，连杆会受到燃烧时的爆发压力及往复惯性力的共同作用。这些大小和方向都周期性变化的力，构成了连杆的交变载荷，因此要求连杆必须有足够的疲劳强度和结构刚度。疲劳强度不足，会造成连杆螺栓、大头盖或杆身断裂；刚度不足，则会造成杆体弯曲变形及大头失圆变形，以上情况都会导致发动机的重大破坏。因此在开发阶段，需测量连杆在不同工况的实际应力，保证发动机的可靠运行。

目前，测试连杆应力的方式有静态及动态两种。静态是在试验室中采用拉压试验机进行静应力测试，但这不能完全反映连杆的受力情况；动态测试需在发动机运行过程中进行测试，测试装置结构复杂，工作环境恶劣，系统可靠性较差，但可以真实反映连杆的受力情况。动态测试主要有信号机械引出、信号存储及信号无线传输式三种。

信号机械引出式，根据待测发动机结构设计专用的线缆引出机构，通过多连杆机构将引线连接至缸体外的数采设备。此方法原理虽简单，但结构复杂，且在工作过程中，引线易折断，可靠性较差。

信号存储式，通常是指将应变片采集电路、微型控制器、存储单元及电源合成一体，安装在发动缸体内进行独立工作。测试时，系统进行连杆应力信号采集和存储；试验完成后，再将装置从发动机内取出并读取存储的应力试验数据。该系统无法实时监测信号，工作时长也受电池容量制约。

因此，亟需一种连杆应力无线测量装置来解决上述技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种连杆应力无线测量装置，能够对连杆应力进行动态测量；采用无线数据传输方式，无需设置引线，简化了测量结构；同时，可以实时进行数据传输和充电。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种连杆应力无线测量装置，包括：信号采集发射模块、信号接收模块、上位机以及电源模块，所述信号采集发射模块设置在连杆上，用于对运动中的所述连杆进行信号采集并将处理后的所述信号通过无线通信发出，所述信号接收模块设置在发动机缸体外，用于接收所述信号并将信号传送到所述上位机，所述电源模块设置在所述连杆上，所述电源模块的一端与所述信号采集发射模块电连接，另一端与充电导线相连。

优选地，所述信号采集发射模块包括信号采集模块、微处理器以及无线发射模块，所述信号采集模块设置在所述连杆上，所述微处理器的输入口与所述信号采集模块相连，用于将所述信号采集模块采集的所述信号转换为数字信号，所述无线发射模块与所述微处理器的输出口相连，用于将所述数字信号向外输出。

优选地，所述信号采集模块由4片同规格的应变片构成，4片所述应变片构成惠斯通电桥，相邻两片所述应变片为一组，两组所述应变片设置于所述连杆的中间位置相对的两侧上。

优选地，相邻两片所述应变片的夹角呈90度。

优选地，所述微处理器为模数转换器。

优选地，所述信号采集发射模块与所述信号接收模块之间的无线通讯采用IEEE802.11b/g/n无线协议。