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传感器知识

一、简介
     用于对各种汽油、柴油、天然气发动机(如摩托车、汽车引擎等)进行性能测试试验,采集试验过程中的被试验设备的各主要性能参数,如油量、油压、温度、扭矩、转速、尾气、噪声、震动;实时显示、保存,以方便分析发电机的各种性能以及发动机的试验研究。试验台具备一套精确的数据采集系统,主要功能是测点数据的获取、显示、存储,把获得的数据(温度、转矩、转速等)实时传给控制系统,从而实现精确控制。同时对数据进行实时显示、保存和报表生成。

二、试验项目及方法
a) 启动特性试验
     启动特性试验分为空载起动和负载启动。空载起动时电力测功机不参与工作,启动内燃机空载运转。负载启动时,控制电力测功机扭矩为设定值,内燃机控制器接入额定电源,启动内燃机带载起动,主控程序同步获取内燃机的输入油量和输出转矩、转速,计算出内燃机在起动时损耗功率,绘制启动特性曲线。

b) 空载特性试验
     电力测功机工作使能开关处于停止位置,启动内燃机空载运转,主控程序通过节流阀控制油门大小,同时获取内燃机的输入油量和输出转速,计算出内燃机在空载时损耗功率,绘制空载运行特性曲线。

c) 负载试验/转矩、转速特性及效率测定
     电机控制器控制电机正常运行,电力测功机控制模式设置为恒转矩/恒转速,从0开始逐步施加扭矩/转速,直到试验到所需要的转矩/转速设定,程序记录试验过程中所需要的试验参数,如内燃机的输入油量和电机的输出转矩转速等。

d) 堵转扭矩测定
     电力测功机处于恒转速状态,逐步降低电力测功机的转速设定,使内燃机的转速降低,程序记录整个过程中的转速、扭矩、油量等参数,并根据试验堵转曲线找出内燃机最大转矩。

e) 最高工作转速测定
     在这个试验里,除了节流阀油门控制器控制内燃机的运转外,其他程序和系统都不参与控制,只是记录内燃机的运行转速与油量数据,并绘制出试验曲线。

三、系统组成及特点
1、试验台中需要用户自行配置的部分
被测内燃机

2、交流电力测功机
     交流电力测功机是动力机械功率试验的负载。标准的交流电力测功机由一台交流电机,底座及与动力机械连接的法兰,一套可四象限运行的交流变频调速系统。其工作原理是将交流电机发出的交流电经 ACS 变频器逆变为直流电然后再逆变为交流电上网。

3、转矩转速传感器部分
     采用SCI高精度应变式扭矩传感器作为扭矩测量仪器;其激励电压和测量信号均以非接触方式传送,无轴承和电刷,适合长期使用;法兰盘连接;极薄的外形设计,抗横向力、轴向力及弯矩能力极强;带转速测量,扭矩转速传感器其技术指标如下:
    1) 扭矩测试精度:±0.1%F.S
    2) 转速测量精度0.1%±1rpm,最高转速为8000rpm
    3) 具有120%过载能力
    4) 输出信号:RS485

4、数据采集系统
     由油量、油压、温度、尾气、噪声、震动等传感器和测量板卡组成。

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