[发明专利]一种内燃机活塞运行状态的测量装置及方法

说明书

本说明书提供一种内燃机活塞运行状态的测量装置及方法，测量装置包括至少一组非接触式位移传感器、缸体、缸体内的活塞、导线、信号放大及采集设备和终端计算设备；所述一组非接触式位移传感器包括四只非接触式位移传感器，其中，所述缸体的左右两侧轴对称分别设置两只非接触式位移传感器，也即，左右两侧的非接触式位移传感器在缸体上同一高度；所述非接触式位移传感器通过导线与信号放大及采集设备相连接；所述信号放大及采集设备通过导线与终端计算设备相连接。本发明通过在发动机缸体两侧布置的多组非接触式位移传感器，确定出活塞与缸筒间隙、活塞倾斜角度以及活塞受力的变形量等参数，从而直观的描述出内燃机活塞实际运转过程中工作状态。

技术领域

本说明书一个或多个实施例涉及内燃机活塞检测技术领域，尤其涉及一种内燃机活塞运行状态的测量装置及方法。

背景技术

活塞是内燃机的重要部件，承受着恶劣的热应力和机械应力双重影响，是往复式内燃机中工作条件最严酷的部件。对于活塞裙部的失效主要是异常磨损，其配缸间隙、活塞裙部型线、裙部与缸筒间润滑情况等都会造成裙部的异常磨损。因此，精确地测量活塞在工作过程中的空间状态，会较为容易的确认异常磨损的主要因素。

中国专利公开号为CN108167262 A，名称为“一种柴油机用带位置反馈的液压缸结构”中公开了一种柴油机用带位置反馈的液压缸结构，包括液压缸体、传感器导杆、磁环、活塞和拉杆，所述活塞和拉杆为空腔结构，通过压紧螺栓将磁环固定在活塞的空腔内随活塞一起运动，所述活塞固定安装在拉杆的后端，拉杆的前端伸出液压缸体的前端，活塞与液压缸体内侧面滑动接触；所述传感器导杆的一端穿过活塞并伸入拉杆的空腔内，用于检测磁环位置，所述传感器导杆的另一端与液压缸体的后端固定连接。该技术将具备高精度和高可靠性特点的磁致伸缩位移传感器集成在液压缸内，磁环随液压缸活塞运动，通过检测磁环位置，确定活塞位置，从而同时实现位置反馈、结构紧凑和高可靠性的优点。该技术的缺陷在于：只是针对活塞在液压缸内的位置进行确认。而活塞运行状态包含活塞与缸筒间隙、活塞倾斜角度以及活塞受力的变形量等，需要确认的参数精细并复杂的多，仅针对活塞在液压缸内的位置进行确认是不够的。

发明内容

有鉴于此，本说明书的第一个目的在于提供一种内燃机活塞运行状态的测量装置。

本说明书的第二个目的在于提供一种利用上述装置对内燃机活塞运行状态进行测量的方法。

基于上述第一项目的，本说明书提供如下技术方案：

一种内燃机活塞运行状态的测量装置，包括至少一组非接触式位移传感器、缸体、缸体内的活塞、导线、信号放大及采集设备和终端计算设备；

所述一组非接触式位移传感器包括四只非接触式位移传感器，其中，所述缸体的左右两侧轴对称分别设置两只非接触式位移传感器，也即，左右两侧的非接触式位移传感器在缸体上同一高度；所述非接触式位移传感器通过导线与信号放大及采集设备相连接；

所述信号放大及采集设备通过导线与终端计算设备相连接。

作为一种实施方式，所述至少一组非接触式位移传感器是指包括2-5组非接触式位移传感器。

作为一种实施方式，所述非接触式位移传感器采用磁电式或者电涡流式。

作为一种实施方式，缸体同侧的两只非接触式位移传感器之间的距离为20-40mm；

基于上述第二项目的，本说明书提供如下技术方案：

一种利用上述装置对内燃机活塞运行状态进行测量的方法，包括如下步骤：