内燃机活塞温度测试技术.pptVIP

一. 接触式非电测量法 1. 易熔塞法 原理：纯金属和各种合金熔融过程温度维持不变. 利用不同成分（锡铅等）合金熔点温度的差异来测定待测点温度的变化区间。 一. 接触式非电测量法 2. 硬度塞法 利用一些材料硬度随回火温度变化较稳定的关系进行温度测量。 硬度塞对金属材料的要求： 易淬透、材料均匀 硬度高且稳定 回火温度与硬度变化关系稳定，线性度高 滚珠轴承钢GCr6：?M2、M3螺塞?稳定工作2小时?抛光表面?显微维氏硬度计打硬度?与Hv-T标准曲线比较。 3. 示温涂料法 利用示温漆在不同温度下将不可逆地变成不同颜色来测量零件表面温度场。 5. 接触式非电测量法的特点 1）仅能指明测点达到的最高温度；不能测量温度随工况等因素的变化。 2）精度低：?10oC (~ ?20oC) 。 3）对零件温度场破坏较大。所测温度与零件表面实际温度有差异。 4）方法简单。 目前还在使用的主要是硬度塞法。 二. 接触式电测量法 1. 热电偶法 利用热电效应（两种导体的接触电势和一种导体的温差电势）进行温度测量。 2. 热电偶法特点 1）测量可靠、寿命长。 2）精度高；单热电偶的静态标定精度可很高（如?0.01oC）。但实际使用精度会受安装、冷端补偿等的影响。 3）响应快；普通热电偶可保证内燃机过渡过程的测量。还可以制作时间常数达微秒级的瞬态热电偶传感器，进行诸如爆炸引起的温度波动的测量。 4）体积可以很小（热接点可d0.1mm）。对零件温度场的干扰小。 5）有冷端温度补偿与恒定问题（对遥测装置将影响精度）。 6）有信号的引出问题。 二. 接触式电测量法 3. 热电偶测温误差因素 1）冷端补偿 2）热偶丝退火 3）杂质与不均匀性 4）合金成分 5）各向异性 6）热传导状况改变 7）热辐射状况改变 8）漏电 9）氧化 10）其它材料的扩散、渗入…… 4. 热敏电阻法 利用感温元件的阻值随温度而变化的特性进行温度测量。 5. 热敏电阻法的特点 1）无冷端温度补偿问题。 2）普通的热敏电阻一致性较差，高精度测温前要分别标定。 3）铂电阻温度计精度高、稳定性高。常常在其它温度计标定时作为温度标准； 4）体积比较大，如果粘贴在活塞表面，对温度场有一定的干扰，同时测量的是一个小面的平均温度； 5）针对活塞的热敏电阻传感器其安装、使用的可靠性比热电偶低； 可作为热电偶遥测装置的冷端补偿元件。 三. 活塞温度信号的传输方式 1. 信号的间歇传输机构 2. 信号的连续引出机构 3. 信号的无接触式间歇传输机构 4. 储测系统 5. 无线电遥测系统 6. 红外遥测系统 1. 信号的间歇传输机构 1.1 信号的间歇传输机构的特点 1）结构紧凑、简单。 2）磨损快、寿命短。 3）不能进行连续信号，如瞬态信号的传输。 4）触点处会产生附加的热电势引起测量误差（接入的第三种金属两端的温度不同所造成的误差，接触点由于摩擦温度较高）。 缓解方法：接触元件的材料与所选的热电偶材料一致。但这些材料的耐磨性很差，需要在接触面上采用高寿命的涂层。如在铁-康铜热电偶的铁上涂银，康铜上涂钴；在镍铬-镍硅热电偶的镍硅上涂钴，镍铬上涂铁。增加涂层后在触头与触座间还会带来一定的测量误差，对镍铬-镍硅误差约为4oC，而铁-康铜约为8oC。 2.信号的连续引出机构 2.信号的连续引出机构 2.1信号的连续引出机构的特点 1）结构形式很多。 2）结构复杂。甚至要对机体进行一定的改造，一般只适用于机体空间较大的大缸径单缸试验台。 3）寿命短，5~10小时。（热电偶线或引出机构折断）一般只适用于低速机。 4）能进行连续信号，如瞬态信号的传输。 5）传输过程附加误差很小，冷端补偿在机外进行，误差小。 3.信号的无接触式间歇传输机构 利用互感耦合的原理取出热电阻产生的电压波动信号（反映温度高低），活塞在下止点时，由于初次级线圈的互感耦合在取压电阻R处可得到载波调幅信号。误差和干扰大：研究误差?6oC；但活塞内无芯片等元件、简单。 4.储测系统 1.不能实时测量；2.存储器在高温、活塞拍击条件下，存储的数据易丢失；3.完全是一次性使用，并需要拆卸机发动机取数；4.对热电偶传感器，需要在活塞内腔进行冷端补偿；5.耗电量小。 5.无线电遥测系统 抗干扰能力较差，精度难以保证。 无线遥测系统在活塞测量中的应用实例 6.红外遥测系统（改进设计） 6.1 红外遥测系统的特点 1） 依靠38kH