一种装甲装备发动机便携式检测诊断仪及其检测方法技术

本发明专利技术公开了一种装甲装备发动机便携式检测诊断仪，包括：电源模块；以及数字信号处理模块，其与所述电源模块相连接，用于模拟量的实时处理、标定、参数计算；微控制器模块，其与所述电源模块和数字信号处理模块相连接，用于对模拟量的计算和处理。本发明专利技术还公开了一种装甲装备发动机便携式检测诊断仪的检测方法，包括如下步骤：步骤1、采集转速信号、振动加速度信号、流量信号、温度信号、进气压力信号、进气阻力信号、废气压力信号、供油压力信号、起动电流和起动电压；步骤2、以转速信号为触发，对其它信号进行整周期截取，根据各类信号的特征值或指标进行状态检测和故障诊断，能够根据车辆的多种参数对发动机的故障进行检测和判断。

【技术实现步骤摘要】
一种装甲装备发动机便携式检测诊断仪及其检测方法
本专利技术涉及装甲装备检测
，更具体的是，本专利技术涉及一种装甲装备发动机便携式检测诊断仪及其检测方法。
技术介绍
随着科学技术的发展，装甲装备的技术复杂程度不断增强，使得装备的保障任务更加艰巨。在对装备进行维修、故障判别过程中要求检测仪器不仅能够单独测量某个量，更希望它们之间能够互相通讯，实现资源共享，从而完成对被测量系统的综合分析、评估，得出正确的判断。发动机作为装甲装备的动力装置，其技术状态对于整个车辆的性能具有重要的影响。因此实施发动机的有效监测，及时发现并排除故障，对于维护发动机的良好工作状态具有重要意义。12150L系列发动机是装甲装备中配备较为广泛的一种机型，为大功率风冷柴油机。但是12150L系列发动机在检测维修时缺少专业的检测仪表，在检测时维修人员需要参考维修手册进行故障判断。显然这并不适合野外条件下装备维修的特点。目前针对装甲装备已开发出不同功能及形式的检测仪，其中主要的两种检测仪是“发动机检测仪”和“基于工控机的发动机检测仪”。但是这两种检测仪基本上都存在共同的缺点：不完全适合12150L系列发动机的数据采集、分析和故障诊断。其中，“发动机检测仪”是作为一种独立仪器存在，不能够充分利用计算机的资源，不能做到与计算机的互联，不适应网络化分析要求，而且不具有完善的故障诊断功能。“基于工控机的发动机检测仪”也具有类似的问题。为此开发适合12150L系列发动机特点的可独立使用又可以与计算机互联的便携式检测诊断系统具有重要的意义。>另外基于12150L系列发动机的便携式检测诊断系统的研究，可以对开发适应野外条件下装备性能快速分析诊断的便携式系统进行必要的探索，为综合便携式网络化智能平台的开发奠定技术基础和知识储备。
技术实现思路
本专利技术的目的是设计开发了一种装甲装备发动机便携式检测诊断仪，以DSP和微处理器结合构成数据采集控制器，并作为数据处理终端，实现对12150L系列发动机的多参数的数据采集和处理，并将处理结果实时传递到微处理器；微处理器将结果传递给LCD显示屏或将结果通过USB接口传递给上位计算机，同时该CPU还负责键盘扫描和控制DSP工作，实现了对装甲装备发动机的便携式检测。本专利技术的另一个目的是设计开发了一种装甲装备发动机便携式检测诊断仪的检测方法，能够通过对发动机转速、振动加速度、燃油流量、起动电流、起动电压、排气温度、进气压力、进气阻力、废气压力和供油压力的测量，对发动机的故障进行检测和判断。本专利技术提供的技术方案为：一种装甲装备发动机便携式检测诊断仪，包括：电源模块；以及数字信号处理模块，其与所述电源模块相连接，用于模拟量的实时处理、标定、参数计算；微控制器模块，其与所述电源模块和数字信号处理模块相连接，用于对模拟量的计算和处理；其中，所述微控制器模块包括：微处理器；电子盘，其与所述微处理器相连接；显示器，其与电源模块和微处理器相连接；I/O扩展器，其与所述微处理器和所述信号调理模块相连接；键盘，其与所述I/O扩展器相连接；外部控制器，其与所述微处理器可断开的连接；实时时钟，其与所述微处理器相连接；三路定时/计数器，其与所述微处理器和信号调理模块相连接，所述三路定时/计数器的两路用来测速，另外一路为所述信号调理模块提供时钟基准。优选的是，还包括：信号调理模块，其与所述电源模块和数字信号处理模块相连接，用于对所述发动机的多种参数信号的放大、滤波和整形。优选的是，所述电源模块、数字信号处理模块和微控制器模块通过内部总线相连接。优选的是，所述电源模块包括蓄电池和交流电源。优选的是，所述数字信号处理器模块包括：DSP芯片，其与所述微处理器相连接；模数转换器，其与所述信号调理模块和DSP芯片相连接；数模转换器，其与所述信号调理模块和DSP芯片相连接；数据存储器，其与所述DSP芯片相连接。优选的是，所述数字信号处理模块和微控制器模块通过HPI接口相连接。优选的是，还包括：发动机转速传感器，其检测端与发动机飞轮的轮齿相对设置；振动传感器，其固定在发动机机体上；流量传感器，其设置在输油泵与高压油泵之间的供油管路中；温度传感器，其检测端设置在发动机排烟口内；第一压力传感器，其设置在发动机进气道的检查孔上，用于进气压力的检测；第二压力传感器，其设置空气滤清器和蜗轮增压器之间的发动机进气道上，用于进气阻力的检测；第三压力传感器，其设置在曲轴箱通气管上，用于废气压力的检测；第四压力传感器，其设置在输油泵与高压油泵之间的供油管路中，用于供油压力的检测；电流传感器，其检测端设置在蓄电池的输出电缆正线上；电压传感器，其检测端与车辆的蓄电池接线端子相连接；其中，所述发动机转速传感器、振动传感器、流量传感器、温度传感器、第一压力传感器、第二压力传感器、第三压力传感器、第四压力传感器、电流传感器和电压传感器均与所述信号调理模块相连接。优选的是，所述模拟量包括：发动机转速、机体振动、燃油流量、供油压力、进气压力、进气阻力、曲轴箱废气压力、气缸压缩压力、排气温度、起动电流和起动电压。一种装甲装备发动机便携式检测诊断仪的检测方法，使用所述的装甲装备发动机便携式检测诊断仪，包括如下步骤：步骤1、采集转速信号、振动加速度信号、流量信号、温度信号、进气压力信号、进气阻力信号、废气压力信号、供油压力信号、起动电流和起动电压；步骤2、以转速信号为触发，对其他信号进行整周期截取，根据各类信号的特征值或指标进行状态检测和故障诊断；其中，所述故障诊断标准为：振动特征值低于机体振动标准值，流量特征值低于燃油流量标准值，排气温度特征值低于排气温度标准值，进气压力特征值低于进气压力标准值，进气阻力特征值高于进气阻力标准值，废气压力特征值高于废气压力标准值，供油压力特征值低于供油压力标准值，起动电流特征值低于一个周期内的起动电流平均值的10％，起动电压特征值低于起动电压标准值；振动特征值满足：式中，Vrms为振动特征，N为采样点数，Vbi为振动加速度值；所述振动加速度值满足：Vbi＝Vi×S；式中，Vi为第i次采集的振动加速度信号，S为振动传感器的灵敏度；流量特征值满足：式中，Qm为流量特征值，Qi为第i次采集的流量信号；所述第i次采集的流量信号满足：Qi＝0.00010113f+0.0012059；式中，f为动态流量传感器输出的频率信号；起动电流特征值为一个周期内的电流信号根据发动机的气缸数进行等分后的各段峰值；起动电压特征值为蓄电池的端电压；排气温度特征值、进气压力特征值、进气阻力特征值和废气压力特征值均为一个周期内的信号均值。优选的是本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种装甲装备发动机便携式检测诊断仪，其特征在于，包括：/n电源模块；以及/n数字信号处理模块，其与所述电源模块相连接，用于模拟量的实时处理、标定、参数计算；/n微控制器模块，其与所述电源模块和数字信号处理模块相连接，用于对模拟量的计算和处理；/n其中，所述微控制器模块包括：/n微处理器；/n电子盘，其与所述微处理器相连接；/n显示器，其与电源模块和微处理器相连接；/nI/O扩展器，其与所述微处理器和所述信号调理模块相连接；/n键盘，其与所述I/O扩展器相连接；/n外部控制器，其与所述微处理器可断开的连接；/n实时时钟，其与所述微处理器相连接；/n三路定时/计数器，其与所述微处理器和信号调理模块相连接，所述三路定时/计数器的两路用来测速，另外一路为所述信号调理模块提供时钟基准。/n

【技术特征摘要】
1.一种装甲装备发动机便携式检测诊断仪，其特征在于，包括：
电源模块；以及
数字信号处理模块，其与所述电源模块相连接，用于模拟量的实时处理、标定、参数计算；
微控制器模块，其与所述电源模块和数字信号处理模块相连接，用于对模拟量的计算和处理；
其中，所述微控制器模块包括：
微处理器；
电子盘，其与所述微处理器相连接；
显示器，其与电源模块和微处理器相连接；
I/O扩展器，其与所述微处理器和所述信号调理模块相连接；
键盘，其与所述I/O扩展器相连接；
外部控制器，其与所述微处理器可断开的连接；
实时时钟，其与所述微处理器相连接；
三路定时/计数器，其与所述微处理器和信号调理模块相连接，所述三路定时/计数器的两路用来测速，另外一路为所述信号调理模块提供时钟基准。


2.如权利要求1所述的装甲装备发动机便携式检测诊断仪，其特征在于，还包括：
信号调理模块，其与所述电源模块和数字信号处理模块相连接，用于对所述发动机的多种参数信号的放大、滤波和整形。


3.如权利要求2所述的装甲装备发动机便携式检测诊断仪，其特征在于，所述电源模块、数字信号处理模块和微控制器模块通过内部总线相连接。


4.如权利要求3所述的装甲装备发动机便携式检测诊断仪，其特征在于，所述电源模块包括蓄电池和交流电源。


5.如权利要求4所述的装甲装备发动机便携式检测诊断仪，其特征在于，所述数字信号处理器模块包括：
DSP芯片，其与所述微处理器相连接；
模数转换器，其与所述信号调理模块和DSP芯片相连接；
数模转换器，其与所述信号调理模块和DSP芯片相连接；
数据存储器，其与所述DSP芯片相连接。


6.如权利要求5所述的装甲装备发动机便携式检测诊断仪，其特征在于，所述数字信号处理模块和微控制器模块通过HPI接口相连接。


7.如权利要求6所述的装甲装备发动机便携式检测诊断仪，其特征在于，还包括：
发动机转速传感器，其检测端与发动机飞轮的轮齿相对设置；
振动传感器，其固定在发动机机体上；
流量传感器，其设置在输油泵与高压油泵之间的供油管路中；
温度传感器，其检测端设置在发动机排烟口内；
第一压力传感器，其设置在发动机进气道的检查孔上，用于进气压力的检测；
第二压力传感器，其设置空气滤清器和蜗轮增压器之间的发动机进气道上，用于进气阻力的检测；
第三压力传感器，其设置在曲轴箱通气管上，用于废气压力的检测；
第四压力传感器，其设置在输油泵与高压油泵之间的供油管路中，用于供油压力的检测；
电流传感器，其检测端设置在蓄电池的输出电缆正线上...

【专利技术属性】
技术研发人员：乔新勇，刘艳斌，张小明，靳莹，江鹏程，杨浩，
申请(专利权)人：中国人民解放军陆军装甲兵学院，
类型：发明
国别省市：北京;11