一种非接触式活塞温度测量装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种非接触式活塞温度测量装置，包括红外温度传感器、玻璃窗、水冷保护罩、编码器、活塞、显示器、曲轴、控制器、连杆和内燃机缸体；内燃机缸体的侧壁的一侧设置玻璃窗，玻璃窗的顶部设置红外温度传感器，红外温度传感器的外部设置水冷保护罩，活塞、控制器、连杆和编码器均设置于内燃机缸体的内部，活塞活动设置于内燃机缸体的内部，连杆的一端连接活塞，连杆的另一端连接曲轴，编码器安装在曲轴轴向的一端；解决了以往技术中活塞上安装检测器不稳定易造成脱落和使用寿命短的问题。

A Non-contact Piston Temperature Measuring Device

【技术实现步骤摘要】
一种非接触式活塞温度测量装置
本专利技术涉及活塞温度测量领域，特别是涉及一种非接触式活塞温度测量装置。
技术介绍
内燃机工作时活塞温度检测困难，活塞的工作环境高温高压，并且活塞运动剧烈，在不影响活塞运动的情况下对活塞温度的检测非常重要，了解活塞的温度对了解活塞具有一定的意义。本专利技术针对内燃机活塞温度测量，选用红外温度传感器并确定传感器的安装位置。为控制红外温度传感器选用编码器测量曲轴转角。现有技术一，一种内燃机活塞顶面瞬态温度测试系统，目前现有技术是通过接触式温度测量方法测量活塞温度，一种方式是将检测应变片放在活塞顶端，信号处理装置放在活塞连杆上，应变片与信号之间通过线连接，该技术设计了电路以及信号传输方法。现有技术一的缺点，现有技术的缺点是采用接触式测量的方法，需要在活塞上添加检测装置改变了活塞的结构，增加了活塞的重量，并且活塞运动剧烈在活塞上安装检测器不稳定，可能造成脱落，使用寿命短。现有技术二，活塞瞬态温度检测系统及发动机，一种方法为通过使用永久磁铁以及霍尔传感器进行对活塞温度的检测，同样采用的是接触式测量方法。现有技术二的缺点，采用接触式安装，改变活塞结构，使用寿命短。
技术实现思路
为解决现有技术中存在的问题，本专利技术提供了一种非接触式活塞温度测量装置，解决了以往技术中活塞上安装装检测器不稳定可能造成脱落和使用寿命短的问题。本专利技术采用的技术方案是：一种非接触式活塞温度测量装置，包括红外温度传感器、玻璃窗、水冷保护罩、编码器、活塞、显示器、曲轴、控制器、连杆和内燃机缸体；内燃机缸体的侧壁的一侧设置玻璃窗，玻璃窗的顶部设置红外温度传感器，红外温度传感器的外部设置水冷保护罩，所述活塞、控制器、连杆和编码器均设置于内燃机缸体的内部，活塞活动设置于内燃机缸体的内部，连杆的一端连接活塞，连杆的另一端连接曲轴，编码器安装在曲轴轴向的一端。优选地，编码器用于检测曲轴的转角，从而推断出活塞位置。优选地，编码器的为量式编码器。优选地，红外温度传感器的型号为SA-D1080A。优选地，控制器为飞思卡尔MC9S12XEP100单片机控制板。优选地，显示器设置于观测人员前方，用于观测人员记录温度数据。本专利技术非接触式活塞温度测量装置的有益效果如下：1.采用非接触式检测内燃机活塞测量温度，相对于接触式更为稳定，并且使用寿命长2.采用非接触式活塞温度测量装置不会对活塞本身造成负担，良好的保持了活塞与缸内原有环境，可以做到检测准确，检测温度误差在1％，满足专利技术目的。附图说明图1为本专利技术非接触式活塞温度测量装置的整体结构图。图2为本专利技术非接触式活塞温度测量装置的活塞移动图。附图标记：1-红外温度传感器、2-玻璃窗、3-水冷保护罩、4-编码器、5-活塞、6-曲轴、7-连杆、8-内燃机缸体。具体实施方式下面结合附图对本专利技术的实施例进行详细说明。下面对本专利技术的具体实施方式进行描述，以便于本
的技术人员理解本专利技术，但应该清楚，本专利技术不限于具体实施方式的范围，对本
的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本专利技术的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本专利技术构思的专利技术创造均在保护之列。一种非接触式活塞温度测量装置，包括红外温度传感器1、玻璃窗2、水冷保护罩3、编码器4、活塞5、曲轴6、控制器、连杆7和内燃机缸体8；内燃机缸体8的侧壁的一侧设置玻璃窗2，玻璃窗2的顶部设置红外温度传感器1，红外温度传感器1的外部设置水冷保护罩3，活塞5、显示器、控制器、连杆7和编码器4均设置于内燃机缸体1的内部，活塞5活动设置于内燃机缸体8的内部，连杆7的一端连接活塞5，连杆7的另一端连接曲轴6，编码器4安装在曲轴6轴向的一端。本实施方案在实施时，本专利技术的安装图，如图1所示，选用SA-D1080A型号红外温度传感器作为温度检测装置，本专利技术采用在内燃机活塞缸位置打孔的方式，安装红外温度传感器，红外温度传感器的安装位置应在活塞的运动最低点时，红外温度传感器的镜头安装在活塞刮油环与活塞底端之间，靠近刮油环一侧，与活塞环竖直距离30mm，如图2所示，控制红外温度传感器的镜头与活塞的水平距离为30mm，本专利技术的红外温度传感器采用螺纹安装，本专利技术选用的红外温度传感器的响应时间为10ms，测试发动机达到600r/min以上时活塞温度，测温准确。本专利技术为配合红外温度传感器，使用编码器测量曲轴转角,利用曲轴转角角度推算发动机活塞位置，控制红外温度传感器测温，编码器安装在发动机曲轴杆一侧，检测发动机转动角度。开始前，内燃机运行，编码器同发动机曲轴同步旋转，控制红外温度传感器温度检测，红外温度传感器在活塞运动到固定位置检测活塞温度，活塞温度由显示器显示，显示器单独放置。本专利技术利用编码器控制红外温度传感器检测活塞温度，温度检测准确率在1％以内，可以满足技术要求，同时，本专利技术不改变活塞外形，对内燃机的运行不造成影响。本实施方案的编码器4用于检测曲轴的转角，从而推断出活塞位置。本实施方案的编码器4的为增量式编码器。本实施方案的红外温度传感器1的型号为SA-D1080A。本实施方案的控制器为飞思卡尔MC9S12XEP100单片机控制板。本实施方案的显示器设置于观测人员前方，用于观测人员记录温度数据。本实施方案在实施时，本专利技术电路中单片机采用飞思卡尔MC9S12XEP100单片机，红外温度检测仪型号为SA-D1080A，编码器采用增量式编码器，红外温度传感器电路和编码器电路已经有很成熟的电路。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种非接触式活塞温度测量装置，其特征在于，包括红外温度传感器(1)、玻璃窗(2)、水冷保护罩(3)、编码器(4)、活塞(5)、显示器、曲轴(6)、控制器、连杆(7)和内燃机缸体(8)；所述内燃机缸体(8)的侧壁的一侧设置玻璃窗(2)，所述玻璃窗(2)的顶部设置红外温度传感器(1)，所述红外温度传感器(1)的外部设置水冷保护罩(3)，所述活塞(5)、控制器、连杆(7)和编码器(4)均设置于内燃机缸体(1)的内部，所述活塞(5)活动设置于内燃机缸体(8)的内部，所述连杆(7)的一端连接活塞(5)，所述连杆(7)的另一端连接曲轴(6)，所述编码器(4)安装在曲轴(6)轴向的一端。

【技术特征摘要】
1.一种非接触式活塞温度测量装置，其特征在于，包括红外温度传感器(1)、玻璃窗(2)、水冷保护罩(3)、编码器(4)、活塞(5)、显示器、曲轴(6)、控制器、连杆(7)和内燃机缸体(8)；所述内燃机缸体(8)的侧壁的一侧设置玻璃窗(2)，所述玻璃窗(2)的顶部设置红外温度传感器(1)，所述红外温度传感器(1)的外部设置水冷保护罩(3)，所述活塞(5)、控制器、连杆(7)和编码器(4)均设置于内燃机缸体(1)的内部，所述活塞(5)活动设置于内燃机缸体(8)的内部，所述连杆(7)的一端连接活塞(5)，所述连杆(7)的另一端连接曲轴(6)，所述编码器(4)安装在曲轴(6)轴...

【专利技术属性】
技术研发人员：张越，刘兴华，
申请(专利权)人：北京理工大学，
类型：发明
国别省市：北京,11