CN201096016Y - 发动机监控仪 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种发动机监控仪，以提高发动机、发电机组的运行安全性和自动化程度。该发动机监控仪，包括：一控制箱；传感器组，所述传感器组包含多个检测发动机不同参数的传感器，每个传感器通过转换电路与控制箱相连；与控制箱相连的显示装置；与控制箱相连的电源模块。本实用新型的发动机监控仪具有电子调速、运行参数现场设置、采用485通讯，实现数据远传、传感器自动检测智能判断、传感器软件自动校零、满足船用工作环境条件等功能，是比较先进的机电一体化电子仪表系统。
Description
技术领域
本实用新型涉及车辆、船舶等监控仪器技术领域，具体地说，涉及一种发动机监控仪。
背景技术
普通的发动机监控仪一般只具有自动测量、数字显示和越限保护等基本功能。除了上述基本功能之外，为了适应现代发动机监控仪的要求具有发动机的电子调速、运行参数现场设置、通讯功能，实现数据远传、传感器自动检测智能判断、传感器软件自动校零、工作环境条件适应范围大等众多功能。而现有的发动机监控仪均不具备上述多项功能，很难达到对发动机有效地实施监控，可靠地实行自动保护的目的。
中国专利ZL 200420024312.8提供了一种发动机工况的自动监控装置，包括电源电路单元、稳压电路单元和自动控制单元，其特征在于：所述自动控制单元包括A心模数转换器和微处理器，AZD模数转换器其中七个输入端分别与发动机油压开关、制动系统压力开关、发动机油温传感器、发动机冷却液面报警开关、发动机水温传感器、燃油传感器和变矩器油温传感器连接；A/D模数转换器其中七个输出端分别串联一个电阻后与微处理器其中七个输入端连接，稳压电路单元的输出端并联两电容后与微处理器的另一输入端连接，微处理器其中5个输出端分别串联着发光二极管组成油温过高、冷却液面过低、冷却液温度过高、燃油液面过低和变矩器油温过高一级报警区，另二个输出端分别串联着发光二极管组成发动机油压过低和制动系统故障二级报警区，另一个输出端连接着蜂鸣报警器，再一个输出端连接着发动机停机开关。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种发动机监控仪，以能够自动监控发动机，达到自动启动发动机；电子调速；对发动机的转速、油压、油温、水温、电瓶电压、运行累时等参数进行自动测量、数字显示和越限保护；并发出光声报警信号；控制停车电磁铁切断燃油油路，自动控制柴油机停车；远距离遥控等目的。总之，通过使用本实用新型，提高发动机、发电机组的运行安全性和自动化程度。
本实用新型所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：
一种发动机监控仪，其特征在于，包括：
一控制箱；
传感器组，所述传感器组包含多个检测发动机不同参数的传感器，每个传感器通过转换电路与控制箱相连；
与控制箱相连的显示装置；
与控制箱相连的电源模块。
本实用新型中，所述控制箱中设有电子调速器，其包括：
调速控制器，进行发动机调速控制；
转速传感器，与调速控制器连接，检测发动机飞轮转速，并向调速控制器进行转速输入；
电磁执行器，安装于发动机喷油泵壳体上，与调速控制器连接，进行发动机飞轮转速调节。
本实用新型中，所述调速控制器，包括：
转速调节电路，其与电磁执行器相连，驱动电磁执行器动作；
设置在转速传感器和转速调节电路之间的转速反馈电路；
与电瓶电源相连为调速控制器和电磁执行器供电的电源处理电路。
所述转速调节电路设有怠速/额定转速开关，进一步可设置与转速开关相连的转速微调开关，以便于更精确地进行转速调节。
所述转速开关和转速调节电路之间设有延时电路，以在设定的响应时间下进行转速调节。
所述转速反馈电路和转速传感器之间还设有断线保护电路，以在飞轮转速超标时，及时切断电源。
电源处理电路中设有急停按钮，以便于在需要的时候进行紧急停机。
所述转速调节电路和电磁执行器之间还设有发动机油量调整电路和油量位置反馈电路，以利于进行发动机的油量控制。
所述调速控制器中还设有与电磁执行器相连的传感器励磁电源，以为电磁执行器提供工作电源。
所述调速控制器中还设有状态试验按钮，以进行状态调试。
所述转速传感器采用磁电式转速传感器，其内部结构由导磁探头、线圈、磁钢组成。
本实用新型中，所述传感器组还包括：
水温传感器，其安装在发动机缸头出水口与调温阀之间的淡水管路上，水温传感器通过前级放大电路和A/D转换电路与控制箱连接；
油温传感器，其安装于发动机油底壳集油池处，油温传感器通过前级放大电路和A/D转换电路与控制箱连接；
油压变送器，其安装在发动机机油滤器后的主油道位置，油压变送器通过I/V转换电路和A/D转换电路与控制箱连接。
所述水温传感器、油温传感器和油压变送器与控制箱之间均采用双层屏蔽的铠装电缆连接。
所述控制箱上还设有声光报警装置，以对发动机的异常工作状况进行报警输出，保证发动机的正常运行。
所述控制箱上设有输出接口，可实现对发动机的工作状况进行输出。
本实用新型的发动机监控仪具有电子调速、运行参数现场设置、采用485通讯，实现数据远传、传感器自动检测智能判断、传感器软件自动校零、满足船用工作环境条件等功能，是比较先进的机电一体化电子仪表系统。
附图说明
图1为本实用新型发动机监控仪的原理图。
图2为本实用新型发动机电子调速器的结构示意图。
图3为本实用新型发动机电子调速器电路原理图。
图4为实用新型发动机电子调速器的转速传感器
具体实施方式
为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。
如图1所示，一种发动机监控仪，包括控制箱MCU，其与多个检测发动机不同参数的传感器连接，这些传感器构成传感器组，每个传感器通过转换电路与控制箱MCU相连，其中水温传感器安装在发动机缸头出水口与调温阀之间的淡水管路上，其通过前级放大电路和A/D转换电路与控制箱连接，油温传感器，其安装于发动机油底壳集油池处，其通过前级放大电路和A/D转换电路与控制箱连接，油压变送器装在发动机机油滤器后的主油道位置，其通过I/V转换电路和A/D转换电路与控制箱连接，水温传感器、油温传感器和油压变送器与控制箱之间均采用双层屏蔽的铠装电缆连接。
控制箱MCU上还设有显示装置，可数字显示转速、油压、水温、油温、电瓶电压、运行累计时间等，与控制箱相连的电源模块采用DC/DC电源，以为整个监控仪提供工作电源，除此之外，控制箱MCU上还设有输出接口和声光报警装置，以对对发动机的工作状况进行输出，并对发动机的异常工作状况进行报警输出，保证发动机的正常运行。
参见图2，控制箱中设有电子调速器，其包括调速控制器1，转速传感器2和电磁执行器3，调速控制器1进行发动机调速控制；转速传感器2与调速控制器1连接，检测发动机飞轮转速，并向调速控制器进行转速输入，电磁执行器3安装于发动机喷油泵壳体上，与调速控制器1连接，进行发动机飞轮转速调节。
参见图3，调速控制器1包括转速调节电路PID1，转速调节电路PID1设有怠速/额定转速开关11，以及与转速开关11相连的转速微调开关12，可进行精确地转速调节，转速调节电路PID1与电磁执行器3相连，驱动电磁执行器动作，转速开关和转速调节电路PID1之间设有延时电路，以在设定的响应时间下进行转速调节。转速调节电路PID1连接发动机油量调整电路PID2，发动机油量调整电路PID2连接电磁执行器3，以对电磁执行器3发送转速控制指令和油量控制指令，为了实现闭环控制，转速调节电路PID1和发动机油量调整电路PID2分别设有转速反馈电路和油量位置反馈电路。转速反馈电路通过F/V转换电路实现，其与转速传感器2相连，转换为直流电压后，将转速信号传送到转速调节电路PID1，转速反馈电路和转速传感器2之间还设有断线保护电路，以在飞轮转速超标时，及时切断电源。油量位置反馈电路与电磁执行器3相连，向油量调整电路PID2反馈油量信号。电源处理电路与电瓶电源4相连，以为调速控制器1和电磁执行器3供电，其上设有急停按钮41，以便于在需要的时候进行紧急停机。调速控制器1中还设有与电磁执行器3相连的传感器励磁电源，以为电磁执行器提供工作电源，以及进行状态调试的状态试验按钮13。
参见图4，转速传感器2采用磁电式转速传感器，其内部结构由导磁探头21、线圈22、磁钢23以及接插件24组成，磁电式转速传感器为现有技术，本领域的技术人员对其结构和工作原理都是熟知的，在此不再累述；同理，电磁执行器的结构和工作原理也不再进行叙述了。
在工作时，调速控制器1由模拟电路或计算机软件实现“比例调节”、“积分调节”和“微分调节”等运算或更加复杂的智能，通过电磁执行器3控制发动机的供油量。电磁执行器3的实际输出位置可通过非接触位置传感器反馈给转速控制器1，实现闭环控制。转速传感器2感受发动机的实际转速，并将信号传输给调速控制器1。该信号经F/V电路转换为直流电压，与转速设定值比较后得到转速偏差量；该偏差经转速调节电路PID1运算放大后得出发动机燃料供给量位置值，即执行元件稳态输出指令位置，该指令位置与当前电磁执行器3实际输出位置比较后，得到位置偏差量，该偏差再经过油量调整电路PID2运算放大后，转化成PWM电流控制方式，向电磁执行器3输出驱动电流，以改变电磁执行器3的输出位置，驱动发动机喷油泵齿条、节气门或燃料控制阀向减小转速偏差的方向运动，从而控制发动机在所设定的转速下稳定运行。因此电子调速器能够更加精确、更加及时地根据实际需要来控制发动机的供油量，从而达到响应速度快、调速精度高、稳定性好和节能减排的要求。
以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (15)
1.一种发动机监控仪，其特征在于，包括：
一控制箱；
传感器组，所述传感器组包含多个检测发动机不同参数的传感器，每个传感器通过转换电路与控制箱相连；
与控制箱相连的显示装置；
与控制箱相连的电源模块。
2.如权利要求1所述的发动机监控仪，其特征在于：所述控制箱中设有电子调速器，其包括：
调速控制器，进行发动机调速控制；
转速传感器，与调速控制器连接，检测发动机飞轮转速，并向调速控制器进行转速输入；
电磁执行器，安装于发动机喷油泵壳体上，与调速控制器连接，进行发动机飞轮转速调节。
3.如权利要求2所述的发动机监控仪，其特征在于：所述调速控制器，包括：
转速调节电路，其与电磁执行器相连，驱动电磁执行器动作；
设置在转速传感器和转速调节电路之间的转速反馈电路；
与电瓶电源相连为调速控制器和电磁执行器供电的电源处理电路。
4.如权利要求3所述的发动机监控仪，其特征在于：所述转速调节电路设有怠速/额定转速开关，进一步可设置与转速开关相连的转速微调开关。
5.如权利要求3所述的发动机监控仪，其特征在于：所述转速开关和转速调节电路之间设有延时电路。
6.如权利要求3所述的发动机监控仪，其特征在于：所述转速反馈电路和转速传感器之间还设有断线保护电路。
7.如权利要求3所述的发动机监控仪，其特征在于：电源处理电路中设有急停按钮。
8.如权利要求3所述的发动机监控仪，其特征在于：所述转速调节电路和电磁执行器之间设有发动机油量调整电路和油量位置反馈电路。
9.如权利要求2所述的发动机监控仪，其特征在于：所述调速控制器中设有与电磁执行器相连的传感器励磁电源。
10.如权利要求2所述的发动机监控仪，其特征在于：所述调速控制器中设有状态试验按钮。
11.如权利要求2所述的发动机监控仪，其特征在于：所述转速传感器为磁电式转速传感器。
12.如权利要求1所述的发动机监控仪，其特征在于：所述传感器组还包括：
水温传感器，其安装在发动机缸头出水口与调温阀之间的淡水管路上，水温传感器通过前级放大电路和A/D转换电路与控制箱连接；
油温传感器，其安装于发动机油底壳集油池处，油温传感器通过前级放大电路和A/D转换电路与控制箱连接；
油压变送器，其安装在发动机机油滤器后的主油道位置，油压变送器通过I/V转换电路和A/D转换电路与控制箱连接。
13.如权利要求12所述的发动机监控仪，其特征在于：所述水温传感器、油温传感器和油压变送器与控制箱之间均采用双层屏蔽的铠装电缆连接
14.如权利要求1所述的发动机监控仪，其特征在于：所述控制箱上设有声光报警装置。
15.如权利要求1所述的发动机监控仪，其特征在于：所述控制箱上设有输出接口。
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