本發(fā)明涉及柴油機(jī)在線監(jiān)測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，具體而言涉及一種柴油機(jī)連桿大端軸瓦的測(cè)溫裝置及測(cè)溫方法。

背景技術(shù)：

隨著社會(huì)工業(yè)化和自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展，機(jī)械的結(jié)構(gòu)日趨復(fù)雜，功能日益完善，自動(dòng)化程度逐步提高。柴油機(jī)朝向大功率、節(jié)能環(huán)保、高強(qiáng)度化、高可靠性和高安全性的方向發(fā)展。為確保柴油機(jī)的安全可靠運(yùn)行，在保證機(jī)械設(shè)計(jì)與制造中各項(xiàng)指標(biāo)的實(shí)現(xiàn)之外，柴油機(jī)連桿大端軸瓦溫度的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)也是非常重要的。

然而柴油機(jī)內(nèi)部工作環(huán)境惡劣，且連桿大端軸瓦為旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，這導(dǎo)致實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)其溫度變化具有非常大的難度，目前能夠?qū)Σ裼蜋C(jī)連桿大端軸瓦溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的方法非常少，主要有熱電偶電容焊接法、pa、pc機(jī)的曲柄銷滑油溫度監(jiān)測(cè)技術(shù)(pcot)、有源的無線測(cè)溫方法。其中，熱電偶電容焊接法的熱電偶容易在柴油機(jī)運(yùn)行過程中被拉斷，且對(duì)一些測(cè)試設(shè)備零件的粘貼要求較高，在柴油機(jī)惡劣工作環(huán)境下容易脫落，可靠性較差，安裝復(fù)雜，不能作為一種長期監(jiān)測(cè)手段使用；pcot技術(shù)通過設(shè)計(jì)專門的滑油飛濺收集槽，測(cè)試收集槽中的滑油溫度，從而間接反映軸瓦溫度，但由于該方法是一種間接的監(jiān)測(cè)軸瓦運(yùn)行狀態(tài)的方法，在準(zhǔn)確性、實(shí)時(shí)性上還存在一定欠缺，不能直接反映連桿大端軸瓦的溫度變化；有源的無線測(cè)溫方法利用無線技術(shù)解決連桿等運(yùn)動(dòng)部件的信號(hào)傳輸問題，但這種方法大都采用無線電波、微波、藍(lán)牙等有源的技術(shù)，都需要供電，但電池的耐溫性一直都是技術(shù)難題，長期使用可能造成安全隱患，同時(shí)使用電池還需經(jīng)常更換，可維護(hù)性差，不能用于長期監(jiān)測(cè)裝置中。

因此，有必要提供一種柴油機(jī)連桿大端軸瓦的測(cè)溫裝置及測(cè)溫方法，以解決上述技術(shù)問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

在發(fā)明內(nèi)容部分中引入了一系列簡(jiǎn)化形式的概念，這將在具體實(shí)施方式部分中進(jìn)一步詳細(xì)說明。本發(fā)明的發(fā)明內(nèi)容部分并不意味著要試圖限定出所要求保護(hù)的技術(shù)方案的關(guān)鍵特征和必要技術(shù)特征，更不意味著試圖確定所要求保護(hù)的技術(shù)方案的保護(hù)范圍。

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種柴油機(jī)連桿大端軸瓦的測(cè)溫裝置，包括：安裝在柴油機(jī)連桿上的saw(surfaceacousticwave，聲表面波)傳感器，用于反映連桿軸瓦的溫度變化；固定在柴油機(jī)機(jī)體外部的信號(hào)收發(fā)器，用于控制發(fā)射、接收來自所述saw傳感器的不同頻率的電磁波信號(hào)，并解析溫度信號(hào)；固定在柴油機(jī)機(jī)體內(nèi)部的信號(hào)收發(fā)器天線，用于發(fā)射所述信號(hào)收發(fā)器給出的電磁波信號(hào)、接收來自所述saw傳感器的電磁波信號(hào)。

進(jìn)一步，所述裝置還包括與所述信號(hào)收發(fā)器連接的顯示終端，用于實(shí)時(shí)顯示溫度變化。

進(jìn)一步，所述saw傳感器的感溫端面緊貼于所述連桿大端軸瓦的瓦背上。

進(jìn)一步，所述saw傳感器包括壓電基片，用于將電磁波信號(hào)轉(zhuǎn)化為聲信號(hào)，并將調(diào)制有溫度信息的聲信號(hào)轉(zhuǎn)化為電磁波信號(hào)。

進(jìn)一步，所述saw傳感器還包括反射柵，所述反射柵包括兩組周期性分布的金屬指條。

進(jìn)一步，所述saw傳感器還包括叉指換能器，用于將脈沖信號(hào)在所述反射柵內(nèi)激勵(lì)出saw諧波。

進(jìn)一步，所述saw傳感器還包括saw傳感器天線，用于接收發(fā)射到saw傳感器的電磁波信號(hào)。

進(jìn)一步，所述信號(hào)收發(fā)器天線通過支架固定在所述柴油機(jī)機(jī)體內(nèi)部。

本發(fā)明還提供一種連桿大端軸瓦的測(cè)溫方法，用于在線監(jiān)測(cè)溫度，包括以下步驟：信號(hào)收發(fā)器調(diào)制電磁波信號(hào)，信號(hào)收發(fā)器天線將所述電磁波信號(hào)發(fā)射到saw傳感器；所述saw傳感器產(chǎn)生聲信號(hào)，同時(shí)使溫度信息調(diào)制到所述聲信號(hào)中，然后將所述聲信號(hào)轉(zhuǎn)化成電磁波信號(hào)，并將所述電磁波信號(hào)發(fā)射到信號(hào)收發(fā)器天線，完成電磁波信號(hào)的激發(fā)；所述信號(hào)收發(fā)器將所述電磁波信號(hào)解調(diào)出溫度信息。

進(jìn)一步，所述saw傳感器包括壓電基片、叉指換能器、反射柵和saw傳感器天線。

進(jìn)一步，所述saw傳感器激發(fā)電磁波信號(hào)的步驟包括：所述壓電基片通過逆壓電效應(yīng)，將saw傳感器天線接收到的電磁波信號(hào)，在所述saw傳感器上產(chǎn)生聲信號(hào)，同時(shí)聲信號(hào)感受所述壓電基片的熱脹冷縮，把溫度信息調(diào)制到聲信號(hào)中；調(diào)制后的聲信號(hào)經(jīng)過所述反射柵反射后，再通過壓電效應(yīng)，將經(jīng)所述反射柵反射的聲信號(hào)轉(zhuǎn)化為電磁波信號(hào)，并通過所述saw傳感器天線發(fā)射到信號(hào)收發(fā)器天線。

綜上所述，根據(jù)本發(fā)明的柴油機(jī)連桿大端軸瓦的測(cè)溫裝置，利用saw傳感器反映連桿軸瓦的溫度變化，其無線無源，安裝方便，可靠性高、可維護(hù)性好、無安全隱患，可作為一種長期監(jiān)測(cè)裝置用于柴油機(jī)連桿大端軸瓦的溫度監(jiān)測(cè)。

附圖說明

本發(fā)明的下列附圖在此作為本發(fā)明的一部分用于理解本發(fā)明。附圖中示出了本發(fā)明的實(shí)施例及其描述，用來解釋本發(fā)明的原理。

附圖中：

圖1為本發(fā)明實(shí)施例一的柴油機(jī)連桿大端軸瓦的測(cè)溫裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例一的柴油機(jī)連桿大端軸瓦的測(cè)溫裝置的saw傳感器的測(cè)溫原理示意圖；

圖3為本發(fā)明實(shí)施例一的柴油機(jī)連桿大端軸瓦的測(cè)溫裝置的saw傳感器的安裝示意圖；

圖4為本發(fā)明實(shí)施例二的連桿大端軸瓦的測(cè)溫方法的主要流程示意圖。

附圖標(biāo)記說明：

100、柴油機(jī)連桿大端軸瓦的測(cè)溫裝置101、saw傳感器

102、信號(hào)收發(fā)器103、信號(hào)收發(fā)器天線

104、顯示終端105、連桿

106、柴油機(jī)機(jī)體107、連桿大端軸瓦

108、天線支架201、壓電基片

202、叉指換能器203、反射柵

204、saw傳感器天線301、saw測(cè)溫芯片

302、傳感器殼體

具體實(shí)施方式

在下文的描述中，給出了大量具體的細(xì)節(jié)以便提供對(duì)本發(fā)明更為徹底的理解。然而，對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言顯而易見的是，本發(fā)明可以無需一個(gè)或多個(gè)這些細(xì)節(jié)而得以實(shí)施。在其他的例子中，為了避免與本發(fā)明發(fā)生混淆，對(duì)于本領(lǐng)域公知的一些技術(shù)特征未進(jìn)行描述。

為了徹底理解本發(fā)明，將在下列的描述中提出具體的實(shí)施方案，以便闡釋本發(fā)明如何改進(jìn)現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題。顯然，本發(fā)明的施行并不限定于本領(lǐng)域的技術(shù)人員所熟習(xí)的特殊細(xì)節(jié)。本發(fā)明的較佳實(shí)施例詳細(xì)描述如下，然而除了這些詳細(xì)描述外，本發(fā)明還可以具有其他實(shí)施方式。

應(yīng)當(dāng)理解的是，當(dāng)在本說明書中使用術(shù)語“包含”和/或“包括”時(shí)，其指明存在所述特征、整體、步驟、操作、元件和/或組件，但不排除存在或附加一個(gè)或多個(gè)其他特征、整體、步驟、操作、元件、組件和/或它們的組合。

根據(jù)現(xiàn)有的柴油機(jī)連桿大端軸瓦的測(cè)溫裝置，可靠性較差，安裝復(fù)雜，準(zhǔn)確性差，實(shí)時(shí)性差，可維護(hù)性差，存在安全隱患。

實(shí)施例一

鑒于上述問題的存在，本發(fā)明提供一種柴油機(jī)連桿大端軸瓦的測(cè)溫裝置，如圖1所示為所述裝置100的結(jié)構(gòu)示意圖，其包括：

信號(hào)收發(fā)器102，固定在柴油機(jī)機(jī)體106外部；

信號(hào)收發(fā)器天線103，固定在柴油機(jī)機(jī)體106內(nèi)部；

saw傳感器101，安裝在連桿105上；

顯示終端104，與所述信號(hào)收發(fā)器102連接。

其中，所述信號(hào)收發(fā)器102用于控制發(fā)射、接收所述saw傳感器的不同頻率的電磁波信號(hào)，并解析溫度信號(hào)；所述信號(hào)收發(fā)器天線103通過天線支架108支架固定在所述柴油機(jī)機(jī)體106內(nèi)部，用于發(fā)射所述信號(hào)收發(fā)器102給出的電磁波信號(hào)、接收來自所述saw傳感器101的電磁波信號(hào)；所述saw傳感器101用于反映連桿大端軸瓦的溫度變化，具體地，在收到所述信號(hào)收發(fā)器102發(fā)射的電磁波信號(hào)后，產(chǎn)生聲信號(hào)，同時(shí)使溫度信息調(diào)制到所述聲信號(hào)中，然后將所述聲信號(hào)轉(zhuǎn)化成電磁波信號(hào)，并將所述電磁波信號(hào)發(fā)射到信號(hào)收發(fā)器天線，完成電磁波信號(hào)的激發(fā)。所述saw傳感器101的感溫端面緊貼于連桿大端軸瓦107的瓦背上，用于感受連桿大端軸瓦107的溫度變化；所述顯示終端104用于實(shí)時(shí)地顯示所述連桿大端軸瓦107的溫度變化情況。

圖2所示為本發(fā)明實(shí)施例一的柴油機(jī)連桿大端軸瓦的測(cè)溫裝置的saw傳感器的測(cè)溫原理示意圖。saw傳感器的測(cè)溫原理是：saw波速會(huì)隨著外界環(huán)境因素的變化而發(fā)生改變，利用saw波速受溫度影響的特性進(jìn)行測(cè)溫。

具體地，如圖2所示，saw傳感器包括壓電基片201、叉指換能器202、反射柵203和saw傳感器天線204。其中，所述反射柵203由兩組周期性分布的金屬指條組成，兩組反射柵203構(gòu)成聲學(xué)上的法布里諧振腔。當(dāng)發(fā)射/接收收發(fā)器向saw傳感器發(fā)射脈沖信號(hào)后，叉指換能器202接收到該脈沖信號(hào)后，在諧振腔內(nèi)激勵(lì)出saw諧波；接著，發(fā)射/接收收發(fā)器轉(zhuǎn)變?yōu)榻邮諣顟B(tài)，接收saw傳感器發(fā)出的帶有溫度信息的諧波信號(hào)，然后進(jìn)行解析，獲得相應(yīng)的溫度信息。所述saw傳感器天線204用于接收發(fā)射/接收收發(fā)器向saw傳感器發(fā)射的電磁波信號(hào)。所述壓電基片201利用其逆壓電效應(yīng)將電磁波信號(hào)轉(zhuǎn)化為聲信號(hào)，并利用其壓電效應(yīng)將調(diào)制有溫度信息的聲信號(hào)轉(zhuǎn)化為電磁波信號(hào)；具體地，將saw傳感器天線204接收到的電磁波信號(hào)通過逆壓電效應(yīng)，在saw傳感器上產(chǎn)生聲信號(hào)，同時(shí)聲信號(hào)感受壓電基片201的熱脹冷縮，把溫度信息調(diào)制到聲信號(hào)中，調(diào)制后的聲信號(hào)經(jīng)過反射柵203反射后，再通過壓電效應(yīng)，將經(jīng)反射柵203反射的聲信號(hào)轉(zhuǎn)化為電磁波信號(hào)。

進(jìn)一步，所述saw傳感器還可以包括用于測(cè)溫的saw測(cè)溫芯片以及用于保護(hù)壓電基片、叉指換能器和反射柵的saw傳感器殼體，所述壓電基片、叉指換能器和反射柵安裝在saw傳感器殼體內(nèi)。

圖3所示為柴油機(jī)連桿大端軸瓦的測(cè)溫裝置的saw傳感器的安裝示意圖。如圖所示，裝有saw測(cè)溫芯片301的saw傳感器通過連桿105的連桿孔與連桿大端軸瓦107貼緊，傳感器殼體302在連桿內(nèi)部，傳感器天線204在連桿外部，用于接收電磁波信號(hào)。

在柴油機(jī)正常工作時(shí)，saw傳感器101隨連桿一起高速旋轉(zhuǎn)，實(shí)時(shí)反射帶有溫度信息的電磁波信號(hào)，信號(hào)收發(fā)器102和信號(hào)收發(fā)器天線103固定在柴油機(jī)的機(jī)體上處于靜止?fàn)顟B(tài)，實(shí)時(shí)解析帶有溫度信息的電磁波信號(hào)。

具體地，本發(fā)明提供的柴油機(jī)連桿大端軸瓦的測(cè)溫裝置的工作原理在于：

首先，信號(hào)收發(fā)器102發(fā)射信號(hào)：信號(hào)收發(fā)器102完成電磁波信號(hào)調(diào)制，通過信號(hào)收發(fā)器天線103將電磁波信號(hào)發(fā)射到saw傳感器天線204；

然后，saw傳感器101激發(fā)信號(hào)：壓電基片201通過逆壓電效應(yīng)，將saw傳感器天線204接收到的電磁波信號(hào)，在saw傳感器101上產(chǎn)生聲信號(hào)，同時(shí)聲信號(hào)感受壓電基片201的熱脹冷縮，把溫度信息調(diào)制到聲信號(hào)中，調(diào)制后的聲信號(hào)經(jīng)過反射柵203反射后，再通過壓電效應(yīng)，將經(jīng)反射柵203反射的聲信號(hào)轉(zhuǎn)化為電磁波信號(hào)，并通過saw傳感器天線204發(fā)射；

最后，信號(hào)收發(fā)器102接收信號(hào)：信號(hào)收發(fā)器天線103接收返回的電磁波信號(hào)，信號(hào)收發(fā)器解調(diào)出溫度信息。

本發(fā)明提供的柴油機(jī)連桿大端軸瓦的測(cè)溫裝置的有益效果是：

1.無線，避免了線纜隨連桿高速運(yùn)轉(zhuǎn)而容易斷裂的問題，因此安裝方便，可以直接安裝在連桿上，可靠性高；

2.無源，不需要更換電池，避免了電池因?yàn)闇囟雀叨菀妆ǖ碾[患，因此可維護(hù)性好，無安全隱患，可作為一種長期監(jiān)測(cè)手段用于柴油機(jī)連桿大端軸瓦的溫度監(jiān)測(cè)；

3.saw傳感器的感溫端面緊貼于連桿大端軸瓦的瓦背上，用于感受連桿大端軸瓦的溫度變化，因此準(zhǔn)確性高，實(shí)時(shí)性強(qiáng)。

綜上所述，根據(jù)本發(fā)明的柴油機(jī)連桿大端軸瓦的測(cè)溫裝置，利用saw傳感器反映連桿軸瓦的溫度變化，其無線無源，安裝方便，可靠性高、可維護(hù)性好、無安全隱患，可作為一種長期監(jiān)測(cè)裝置用于柴油機(jī)連桿大端軸瓦的溫度監(jiān)測(cè)。

實(shí)施例二

本發(fā)明提出了一種柴油機(jī)連桿大端軸瓦的測(cè)溫方法，如圖4所示，其包括以下主要步驟：

在步驟s401中，信號(hào)收發(fā)器調(diào)制電磁波信號(hào)，信號(hào)收發(fā)器天線將所述電磁波信號(hào)發(fā)射到saw傳感器；

在步驟s402中，所述saw傳感器產(chǎn)生聲信號(hào)，同時(shí)使溫度信息調(diào)制到所述聲信號(hào)中，然后將所述聲信號(hào)轉(zhuǎn)化成電磁波信號(hào)，并將所述電磁波信號(hào)發(fā)射到信號(hào)收發(fā)器天線，完成電磁波信號(hào)的激發(fā)；

在步驟s403中，所述信號(hào)收發(fā)器將所述電磁波信號(hào)解調(diào)出溫度信息。

進(jìn)一步，所述saw傳感器包括壓電基片、叉指換能器、反射柵和saw傳感器天線。

進(jìn)一步，所述saw傳感器激發(fā)電磁波信號(hào)的步驟包括：壓電基片通過逆壓電效應(yīng)，將saw傳感器天線接收到的電磁波信號(hào)，在saw傳感器上產(chǎn)生聲信號(hào)，同時(shí)聲信號(hào)感受壓電基片的熱脹冷縮，把溫度信息調(diào)制到聲信號(hào)中；調(diào)制后的聲信號(hào)經(jīng)過反射柵反射后，再通過壓電效應(yīng)，將經(jīng)反射柵反射的聲信號(hào)轉(zhuǎn)化為電磁波信號(hào)，并通過saw傳感器天線發(fā)射到信號(hào)收發(fā)器天線。

綜上所述，根據(jù)本發(fā)明的柴油機(jī)連桿大端軸瓦的測(cè)溫方法，利用saw傳感器將調(diào)制有溫度信息的聲信號(hào)轉(zhuǎn)化成電磁波信號(hào)，其無線無源，安裝方便，可靠性高、可維護(hù)性好、無安全隱患，可作為一種長期監(jiān)測(cè)手段用于柴油機(jī)連桿大端軸瓦的溫度監(jiān)測(cè)。

本發(fā)明已經(jīng)通過上述實(shí)施例進(jìn)行了說明，但應(yīng)當(dāng)理解的是，上述實(shí)施例只是用于舉例和說明的目的，而非意在將本發(fā)明限制于所描述的實(shí)施例范圍內(nèi)。此外本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的是，本發(fā)明并不局限于上述實(shí)施例，根據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)還可以做出更多種的變型和修改，這些變型和修改均落在本發(fā)明所要求保護(hù)的范圍以內(nèi)。本發(fā)明的保護(hù)范圍由附屬的權(quán)利要求書及其等效范圍所界定。