田秀玲[1]2006年在《基于DSP的内燃机数据采集与分析系统的研究》文中指出本文对国内外内燃机测试分析技术进行了综合的比较,阐述了国外测试系统的先进性和不足之处,以及国内目前与国外水平的差距。在此基础上以实验室现有资源为基础并参考有关文献资料,研制开发了一套基于DSP的内燃机数据采集分析系统。本论文主要介绍了该系统的硬件设计及软件编程的实现。该系统采用上位机和下位的结构进行设计,下位机主要完成数据的采集工作,上位机则是对数据进行进一步的分析计算,保存等处理工作。下位机的功能主要是依靠TMS320F2812实现的,通过串行通讯接口下位机与上位机完成数据通讯工作。最后通过实验表明,所研发的内燃机数据采集分析系统,具有便携式、多功能、使用方便、测量和分析精度高等特点,适用于一般性的内燃机状况监测与故障诊断。
程鹏[2]2004年在《内燃机数据采集分析系统的研究》文中指出1.课题目的和意义在进行内燃机新产品生产、开发和科学研究中,内燃机科学实验是至关重要的一个环节。而在内燃机实验中,对内燃机诸多性能参数进行准确、高精度的数据采集与分析又具有重要的地位。通过这些数据和分析结果不仅可以实现内燃机工作状况的实时监测,故障诊断,而且也可以用来评价和确认内燃机产品的优劣程度,以及是否达到预期设计的目标。本课题所研究开发的内燃机数据采集分析系统是一种便携式的并可与工业控制计算机或PC机及其兼容机进行远程通信的仪器设备。它可对内燃机动态参数进行实时监测及可对内燃机基本性能进行计算分析。对其进一步开发与完善,可适用于各种发动机的维护、维修和试验研究。并也可作为一台通用的数据采集分析系统。在地方和部队都具有一定的使用价值和应用前景,对其推广使用将产生一定的军事效益,经济效益和社会效益。2.基本的设计思想至今,国内国外已研制出许多内燃机数据采集和分析用的仪器设备,并随着微电子技术和计算机技术的迅速发展,仪器的精度和水平也不断提高,构成方式也各有不同。国外着名的产品主要有,奥地利AVL公司系列产品,如AVL640、650、670系列;日本小野公司系列产品,如CB366、CB466 467、CB566等。在使用功能方面:1.国外主要是针对测试和分析内燃机的燃烧特性为主,专业化强,实用于科学研究。其功能单一,全英文界面,软件功能少,固化后不能改变,不能加入自己的软件,再开发能力差,而价格昂贵。2.国内在模仿国外燃烧分析仪的基础上,研制出了一些适合我国国情的内燃机数据采集分析仪,但推广应用上存在问题。在系统硬件构成方面,不外可分为两大类:第一类是基于单片机的内燃机数据采集分析系统。基本框图如图1所示:
孙小明[3]2007年在《小型通用汽油机气缸压力采集与燃烧分析系统的研究》文中认为本文进行了小型通用汽油机气缸压力采集与燃烧分析系统的开发研究,该系统由数据采集卡、传感器等硬件、缸压数据采集和燃烧分析软件等组成。基于示功图的信息是研究发动机缸内工作过程的重要手段。通过实测的示功图,经过计算整理可以获得诸如指示功、燃烧热效率等指示指标,最高燃烧压力及其对应曲轴转角、最高压力升高率及其对应曲轴转角、已燃质量分数、放热率等物理量,对进一步分析和揭示发动机缸内燃烧过程研究提供基础。高分辨率、高采集率、多通道、无相差和可以任意设定采样频率等特性的A/D板卡及一大批性能优越的相关测试仪器如转角信号发生器、电荷放大器、工控计算机等计算机硬件技术的高速发展深刻影响着现代气缸压力数据采集系统的发展。本开发研究系统中的数据采集系统选用瑞士Kistler公司生产的6117B型火花塞式缸压传感器,可以采集发动机缸内气缸压力数据,非常便利于分析发动机缸内的燃烧状况。以倒拖法确定发动机动态上止点的位置,为燃烧分析提供准确的基准信息。对于实验室及周围的干扰信号,采取硬件、软件两方面的相应措施来减小对系统的干扰和影响。使用Visual Basic.NET独立开发了汽油机气缸压力采集与燃烧分析软件。该软件在软件工程学的指导下,基于面向对象编程思想贯穿整个开发过程。软件界面设计简单、易于操作,独立的模块方便进一步扩充功能。软件设定为单通道采集气缸压力信号,还留有15个备用模拟通道。采集到的数据经过气缸压力数据标定处理和一系列光顺处理后,可绘制出气缸压力示功图、最大压力及出现的对应曲轴转角、压力升高率、已燃质量分数和累计燃料燃烧量等多项燃烧特性参数随曲轴转角的变化曲线图。本文以一台SL1P68F型小型通用汽油机为研究对象。运用自行开发研制的测试系统对其进行了不同运行工况的实验研究,分析了小型通用汽油机放热率、燃烧效率以及E10,E50,E95特征点等燃烧性能参数,验证了自主开发的燃烧分析系统的可行性,为分析和改进发动机性能提供相应的基础。
张德福, 高金龙, 黄春焱[4]2017年在《内燃机数据采集系统的发展及趋势》文中提出构建完善的内燃机实时运行参数采集系统,是实现内燃机参数采集、传输、分析的重要前提。随着智能设备的发展,使内燃机参数采集系统延伸到每个相关厂家和研发公司,因此智能化、自动化的内燃机参数采集系统得到了高速的推广、发展。文章分别从内燃机参数采集系统的发展概况、系统的应用现状及未来的发展趋势等方面介绍论述了内燃机参数采集系统在内燃机发展过程中的重要意义和作用。
高金龙[5]2018年在《基于虚拟仪器的船舶柴油机数据采集分析系统研究》文中认为伴随着全球内燃机的保有量持续不断地增加,导致的环境污染问题日益严重和温室气体排放总量日益增加,与此同时,可开采的石油、天然气等化石能源不断减少,受此影响,人们对内燃机的要求也越来越高,环保、节能和安全等问题便成为了内燃机工业的核心主题。这就需要进行新型内燃机的研发和对现有机型进行升级改造,但这个过程都需要对内燃机的运行参数进行测量。因此,对内燃机的参数进行采集与分析具有非常重要的实际意义。本文结合目前现有实验室的具体情况,开发了一套基于虚拟仪器LabVIEW软件工具平台的内燃机数据采集分析系统。通过选取合适的气缸压力传感器、温度传感器、旋转编码器、电荷放大器、A/D数据采集板卡、各个测量设备的稳压供电电源以及进行信号传输的屏蔽电缆等完成对内燃机数据采集的硬件测量系统的搭建,并对测量硬件进行标定。通过LabVIEW软件编写G语言程序,完成对数据采集板卡的程序驱动,实现整个软件系统和硬件系统的联调联试。在进行内燃机台架试验的数据采集过程中,存在一定的通道腔震效应和其他随机噪声干扰的问题,是数据信号采集与处理过程中的重点和难点,通过对其来源及其影响进行分析的基础上,对硬件的安装及信号传输等分别采取了降噪措施。对仍存在的噪声问题,采用了巴特沃斯低通滤波与小波滤波降噪相结合的二次处理方式实现了对原始信号的预处理和数据的准确采集,并在此基础上同步完成了对其他相关参数的采集与处理。最后,在同一台架和同一工况下,采用其他采集系统与本套采集系统测录的示功图对比的方式,验证了本套采集系统的有效性和可靠性。
张维铭, 黄震, 周校平, 刘国庆[6]1999年在《基于Windows95的多功能内燃机数据采集分析系统的研究与开发》文中研究指明介绍了作者自行研制开发的多功能高速多通道内燃机数据采集分析系统的硬件组成、软件设计、功能特点以及应用实例。该系统基于目前流行的Windows95操作环境，有实时性高、易用性强、用途广泛与扩充性好等特点，因此具有很高的推广价值。
李秋峰[7]2007年在《内燃机燃烧分析测控系统开发》文中认为基于示功图的分析是研究发动机缸内工作过程的重要手段,数据采集与处理技术,集传感器、信号采集与转换、计算机等技术于一体,是获取信息的重要工具和手段。气缸压力检测法是目前内燃机工作过程分析通常采用的方法,该方法是通过数据采集卡采集到的气缸压力、曲轴转角及上止点信号,得出实测示功图,从中获得发动机各种燃烧信息,如燃烧起始点、指示功、最高燃烧压力及其所对应的曲轴位置、燃烧放热率等,从而精确研究发动机的性能。国外的专门用于研究缸内过程的燃烧分析仪,技术较成熟,功能强大,但价格昂贵、维修困难,从而也使国内相关仪器设备的开发成为必要。本文利用实验室现有设备,进行了多缸发动机气缸压力采集与燃烧分析系统的开发。该系统由数据采集系统、燃烧分析系统组成。基本硬件组成有:A/D高速数据采集卡、压力传感器、电荷放大器、光电编码器、计算机等。Windows操作系统的普及应用,尤其是可视化软件开发平台的出现,为软件开发提供了强大的图形界面功能,使得开发出来的应用程序具有良好的人机交互功能。软件支持采用VC++高级语言。在软件工程学的指导下,根据面向对象编程思想,编制出系统界面和计算程序,包括数据采集、示功图的绘制、燃烧放热率、压力升高率、循环变动量的计算等功能,软件界面设计直观、易操作,独立的模块方便进一步扩充功能。应用本系统对BJ491QE1汽油发动机和BJ483ZQB柴油发动机进行了缸内压力的数据采集实验,详细分析了汽油机的循环变动特性、柴油机在不同工况下缸内压力振荡特征,并参照压力升高率曲线对两种发动机的燃烧峰值压力的特征进行了分析,最后结合燃烧放热率曲线对燃烧过程进行了分析,得出了分析结论。整个测试分析结果对发动机的燃烧组织和结构优化能起指导作用。
李鹏[8]2006年在《内燃机数据采集及燃烧分析系统》文中研究说明在综合对比国内外内燃机燃烧分析系统优劣的基础上,从实际出发开发一套功能实用、操作简单、价格便宜、升级扩展能力强的测试系统。本套系统在技术成熟的软硬件平台上编写,通过调用数据采集卡的驱动程序实现对底层硬件的访问与操作。只需要在的通用的计算机系统中安装本测试分析系统,并配以相应的数据采集卡(北京阿尔泰公司的PCI2006数据采集卡),就可以实现功能。升级或功能拓展则只需要在原系统中加入相应的功能模块就可以实现,无需对硬件及底层的驱动函数进行改动。 本文介绍了在XP系统下发动机气缸压力数据采集及燃烧分析系统的开发与研究情况。整套系统的开发和运行都是在windows XP环境下,运用了Visual c++和Visual Basic 6.0编译工具。本系统能够采集缸内压力,发动机转角信号等多路信号,并对采集到的信号进行调理、计算、分析、储存及绘图等操作,最后得到能被人所直观认识、理解的数据和图片。从而使每个本系统的使用者能对所测试的发动机有具体的认识,并且能根据系统所提供的各种数据对被测发动机工作过程和气缸内的燃烧状况有更具体的了解。测试分析结果对发动机的燃烧组织和结构优化起了指导作用。
文梦林[9]2013年在《基于虚拟仪器技术内燃机数据采集与分析系统设计》文中进行了进一步梳理节约能源,降低能耗,反应到内燃机上就是降低燃油消耗率,提高燃烧效率,降低排放；这都需要对内燃机各方面性能进行深入的研究。而影响内燃机各方面性能的因素是多种多样的,故内燃机数据采集与分析具有举足轻重的地位。要改进和完善内燃机的总体性能和某些局部特性,就得在燃烧过程和优化方面下功夫,内燃机性能改善的最有效手段就是深入分析研究燃烧放热过程,而要进行深入研究必须进行精确的数据采集和进一步的数据分析。本文首先介绍了现有的硬件资源。在此基础上利用LABVIEW软件开发了一套适用于实验室应用的内燃机数据采集与分析系统,本系统包括上止点修正模块、数据采集模块、预测充气效率模块、缸压动态分析模块、油管压力分析模块、燃烧分析模块、常规性能模块以及其他模块等8个模块,另外还扩展了振动模块和噪音模块；界面的设计优美、简洁、人性化,可以通过功能分析按钮进行模块运行,也可运用菜单或者快捷键进行功能分析。通过软件运行结果表明设计达到了预期目标,为以后实验研究提供了有力的工具。
杨晨波[10]2010年在《天然气发动机燃烧循环变动的试验分析与仿真研究》文中认为近年来,随着石油供给矛盾的日益加剧以及汽车排放法规的日益严格,采用天然气作为动力机械的替代燃料,能够在很大程度上解决动力机械对传统燃油类燃料的依赖性。由于天然气的燃烧速率较慢,易产生燃烧循环变动现象,采用稀燃技术时会加剧燃烧循环变动。本文以天然气发动机燃烧循环变动为研究对象,通过试验与仿真方法,对燃烧循环变动的影响因素及诱发因素进行了研究。本文首先以LabVIEW为平台,开发了一套发动机数据采集系统,通过借助高速采集卡,可以完成包括缸内压力等参数的多参数采集功能。采集系统可以完成对发动机缸内压力数据的分析,得到燃烧放热率以及平均指示压力表征的燃烧循环变动率。并以此系统为基础搭建了发动机实验台架。通过发动机台架试验,得到了进行天然气发动机燃烧循环变动实验研究的经济样本容量。并在此基础上,着重研究了在不同工况下,发动机转速、节气门开度、过量空气系数以及点火提前角对于燃烧循环变动的影响。本文还利用GT-Power与Simulink建立了天然气发动机的联合仿真模型,通过Simulink控制GT-Power发动机模型中的部分参数,对发动机转速、节气门开度以及过量空气系数对燃烧循环变动的影响进行了仿真研究,通过与实验结果的比较探究了各影响因素的影响机理,并利用模型探讨了压缩比和冷却水温对燃烧循环变动的影响,得到了仿真模型的适用性。最后通过在Simulink平台下建立的发动机零维模型,仿真研究了残余废气系数波动、点火时刻波动、进气压力波动这几种燃烧循环变动的主要诱发因素。研究了其在不同工况下对于天然气发动机燃烧循环变动的影响规律,探究了不同诱发因素的诱发程度,并由此得到了不同的诱发因素对于燃烧循环变动的诱发机理。
参考文献：
[1]. 基于DSP的内燃机数据采集与分析系统的研究[D]. 田秀玲. 吉林大学. 2006
[2]. 内燃机数据采集分析系统的研究[D]. 程鹏. 吉林大学. 2004
[3]. 小型通用汽油机气缸压力采集与燃烧分析系统的研究[D]. 孙小明. 天津大学. 2007
[4]. 内燃机数据采集系统的发展及趋势[J]. 张德福, 高金龙, 黄春焱. 山东工业技术. 2017
[5]. 基于虚拟仪器的船舶柴油机数据采集分析系统研究[D]. 高金龙. 天津理工大学. 2018
[6]. 基于Windows95的多功能内燃机数据采集分析系统的研究与开发[J]. 张维铭, 黄震, 周校平, 刘国庆. 内燃机工程. 1999
[7]. 内燃机燃烧分析测控系统开发[D]. 李秋峰. 河北工业大学. 2007
[8]. 内燃机数据采集及燃烧分析系统[D]. 李鹏. 河北工业大学. 2006
[9]. 基于虚拟仪器技术内燃机数据采集与分析系统设计[D]. 文梦林. 南昌大学. 2013
[10]. 天然气发动机燃烧循环变动的试验分析与仿真研究[D]. 杨晨波. 北京交通大学. 2010