示功图的测录.ppt

示功图测取 一、测取示功图的目的 示功图和示功图面积的含义 测取示功图的目的 示功图和示功图面积的含义 示功图：是气缸工质压力随气缸容积或曲轴转角变化的图形。 用专门的测量仪器—示功器测量（示功器：测取气缸示功图的仪器） 由工程力学知，示功图的面积大小代表了柴油机气缸内一个工作循环的指示功的大小。 测取示功图的目的 是研究柴油机气缸内工作过程完善程度的重要依据（据此调整柴油机，来提高其经济性、动力性、可靠性）： 研究缸内燃烧过程和放热规律； 计算缸内温度； 评估扫气过程； 确定最大爆发压力和压缩压力； 计算柴油机指示功率； 可作为柴油机动力计算和强度计算的资料； 二、机械示功器的结构和测图原理 根据其工作原理不同，示功器可分为三类： 机械示功器： 螺旋弹（卷）簧式—适用于低速机 等强度）柱簧式—适用于中速机 〕 电子示功器： 电阻应变式 压电式 电容式 电感式示功装置 气电示功器：不常用 1. 结构和工作原理 A为压力感受部分： 感受部分：接受和反映气缸内气体压力变化情况 压力感受机构包括小活塞5、活塞杆4及示功弹簧1等，用来感受缸内压力变化并以示功小活塞位移输出 转筒机构： 包括绳索9、转筒8，用来反映柴油机活塞位移 记录机构： 包括杠杆3和画笔机构2，具有平行放大作用，画笔的自由端装有笔尖 2、示功器小活塞和弹簧的选择 为了使机械示功器能在较广泛的压力范围内使用，一般备有三套活塞和一套不同刚度的弹簧。 可根据柴油机的最高爆发压力pz值进行选择，以便获得合适的示功图。 示功弹簧用弹簧比例M标记。示功弹簧的弹簧比例单位为mm/MPa，它表示缸内压力每变化lMPa时弹簧的变形量(mm)，弹簧比例越小，弹簧越硬。 弹簧比例的选择应根据所选定的小活塞标号和柴油机气缸内的最高爆发压力pz大小来选择 通常，示功弹簧上所标弹簧比例M′乃对1/1标准活塞而言，如该弹簧用于1/5小活塞，其相应的弹簧比例变为M=M ′/5 因其受压面积减小5倍，其所受总压力降低5倍，使其弹簧变形也减小5倍。故其相应的弹簧比例变为M=M′ /5。 3.示功器传动机构 作用： 正确反映柴油机活塞的运动规律 将活塞的行程按比例地缩小，并传给示功器转筒机构 要求: (1)柴油机活塞行程缩小后的长度应与转筒的周长相适应，且略小于转筒周长。 (2)转筒的转动必须严格地与柴油机活塞的运动相对应，以便正确反映柴油机活塞运动规律。 类型： 曲柄式、杠杆式、凸轮式 三种传动机构（用于大型低速柴油机） 4.机械示功器的优缺点和适用范围 固有缺陷： 因强度要求—感受缸内压力和反映活塞位移部分具有一定的质量，会产生较大的运动惯性力； 因灵敏度要求—弹簧刚度不能太大，使自振频率很低，不适于高速柴油机，只适于低速机和部分中速机（采用螺旋形卷弹簧，低于400r／min；采用等强度柱形弹簧，可用于700~1000r ／min ） 适用范围：大型低速柴油机作随机测试仪表，供监控柴油机运转使用。 5.示功图的测取方法及注意事项 使用前应对示功器进行检查和保养 当示功器与传动机构之间的距离大于1.5m时，应选用钢丝软绳； 使柴油机负荷稳定； 选择适宜的海况和气象条件； 示功器安装前先打开示功阀吹净通路中的积炭及杂质； 示功器安装后，先在记录纸上画出大气压力线； 测取满意后，应注明日期、缸号、转速、排温、油门格数、弹簧比例；记录气候、风力、风向、潮流、吃水、船速等 每缸测取两个，测取5~6个示功图后拆下示功器进行冷却 测量完毕，对示功器进行彻底清洁和保养。 在船测录 二、电子示功器 组成： 传感器—测量非电量并按一定比例转换成相应的电量输出 测量电路—由压力传感器决定不同的测量电路→放大器 记录显示装置—进行观察或打印。 按压力传感器不同分类： 电阻应变式（压电式、电容式、电感式）示功装置 传感器 测取缸内的气体压力—传感器：电阻应变式或压电式 测取曲轴转角—曲轴转角发生器：磁电式或光电式—需装两个（其一定上止点，其二测量曲轴转角） 1.电阻应变式示功装置 系统方框图 电阻应变式压力传感器的结构 2.压电式示功装置 系统方框图 3.电子示功装置的标定 为了得到满意的测量精度，应特别重视上止点位置的确定和对压力传感器的定期标定。电子示功装置的标定包括： 压力值标定 曲轴转角(时间坐标)标定 压力值标定分为： 静态标定：向测量系统输入稳定的标定压力信号，通过调节电荷放大器或者应变仪的线性度，使其输出的压力信号误差满足精度要求。 动态标定：随机标定是对传感器输入已知频率及幅值的压力信号或者通过激波管产生一阶跃压力，记录它的输出或者根据它的输出曲线求出其频率响应特性，以便在使用时根据它的输出响应得到准确的输入压力信号。 随机标定：是在测量过程中，对一整套动态压力测量装置进行标定。