專利名稱：一種發動機活塞漏氣量測量儀的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于汽車發動機檢測技術領域，具體涉及一種發動機活塞漏氣量測量
裝置。
背景技術：
發動機活塞漏氣量，是評價發動機汽缸與活塞環密閉性的一個重要指標。目前也 有相關的檢測產品，但是價格昂貴，所以大多數企業都選用煤氣表和秒表測量活塞漏氣量， 測量通過一定流量所用時間，再計算出L/min，即為活塞漏氣量了 ；其優點是價格低、檢定 方便；但是其測量不方便，需要人工使用秒表進行測量，人為因素影響較大，測量重復性精度差。
發明內容本實用新型的目的就是彌補使用煤氣表和秒表人工測試的缺陷，提供一種專用的 發動機活塞漏氣量測量設備。 為了實現上述目的，本實用新型所采用的技術方案是 —種發動機活塞漏氣量測量儀，該測量儀包括光柵盤6，光電開關7，脈沖轉換電 路，單片機12，控制電路，LED顯示裝置，直流電源以及穩壓電路，其特征在于 將所述光柵盤6安裝到煤氣表轉動軸上，將光電開關7安裝到煤氣表表殼上，并 與光柵盤6配合將煤氣表轉動軸的轉角轉換為電信號輸出，所述電信號經脈沖轉換電路轉 換為脈沖信號后輸入至單片機12，單片機12的輸出與控制電路的輸入端相連，所述控制電 路的輸出端連接到LED顯示裝置，直流電源經穩壓電路穩壓后分別連接到所述脈沖轉換電 路、單片機12和控制電路，在單片機12中，根據所輸入的脈沖信號計算發動機活塞的漏氣 量和總流量，并通過控制電路輸出到LED上進行顯示。 本實用新型將煤氣表的機械運動轉換為數字信號，使測量精度和測量重復性得到 大幅度提高。本實例中，煤氣表讀數最小分辨度為O. 2升；而通過本實用新型的數字化處理 后能檢測到0. 03升，顯示分辨率達到0. 1升。同時原始的測量采用人工秒表計時，人為視 覺、行動誤差較大，準確性、重復性差；而本實用新型采用單片機計時，計時精度為微秒級， 計時的起停依靠光碼盤的脈沖控制，精度高、重復性好。通過本實用新型測量能大大提高試 驗檢測水平，提高試驗數據準確性。
圖1發動機活塞漏氣量測量儀光柵盤和光電開關安裝圖； 其中1-光電開關，2-光柵盤，3-光電開關支架，4-煤氣表緊固螺栓，5-煤氣表。 圖2為發動機活塞漏氣量測量儀的原理框圖； 圖3為發動機活塞漏氣量測量儀結構圖 其中6-光柵盤，7-光電開關，8_電阻，9_電阻，10-上拉電阻，11-上拉電阻，12-單
3片機，13-極性電容，14-穩壓三極管，15-整流二極管，16-電阻，17-電阻，18-LED， 19-三極 管，20-三極管，21-發光二極管，22-上拉電阻，23-按鈕，24-三極管，25-三極管。
具體實施方式下面根據說明書附圖對本實用新型的技術方案作進一步詳細說明。 在附圖1所示安裝圖中，本實用新型包含在煤氣表5上安裝一只光柵盤6和與之 配合的光電開關7，光柵盤6固定到煤氣表5的轉動軸上，光電開關7通過支架3和煤氣表 5的緊固螺栓4固定；煤氣表5中有氣流通過時，其轉動軸帶動光柵盤6 —起轉動，光柵盤6 通過遮擋光電開關7的發射端和接收端間的紅外線，使光電開關7輸出高低電壓信號。 如圖2所示為本實用新型的原理框圖。 一種發動機活塞漏氣量測量儀，該測量儀 包括光柵盤6，光電開關7，脈沖轉換電路，單片機12，控制電路，LED顯示裝置，直流電源以 及穩壓電路。將所述光柵盤6安裝到煤氣表轉動軸上，將光電開關7安裝到煤氣表表殼上， 并與光柵盤6配合將煤氣表轉動軸的轉角轉換為電信號輸出，所述電信號經脈沖轉換電路 轉換為脈沖信號后輸入至單片機12，單片機12的輸出與控制電路的輸入端相連，所述控制 電路的輸出端連接到LED顯示裝置，直流電源經穩壓電路穩壓后分別連接到所述脈沖轉換 電路、單片機12和控制電路，在單片機12中，根據所輸入的脈沖信號計算發動機活塞的漏 氣量和總流量，并通過控制電路輸出到LED上進行顯示。 經光電開關7輸出的電信號為兩路存在固定相位差的電信號，單片機12根據所述 兩路電信號的相位差判斷光柵盤的正反轉，在累計脈沖數量的時候根據正反轉來加減累加 數，當光柵盤來回振動時，防止單向累加而引起的測量誤差。光柵盤6旋轉一周，光電開關 7經脈沖轉換電路產生n個脈沖信號，n與光柵盤6的齒數相等，設煤氣表轉動軸到讀數輪 的傳動比為i，讀數輪旋轉一周對應10升，則每個脈沖對應的流量=10/i/n升，累計脈沖數 乘以每個脈沖對應的流量，則為總流量，而一分鐘內的流量則為活塞漏氣量。 所述活塞漏氣量測量儀還包括按鈕23和一個發光二極管21，當其按下時，單片機 12對LED的顯示類型進行變換、即顯示總流量或活塞漏氣量，并且在顯示總流量時使發光 二極管21發光，便于區分顯示類別。 在附圖3所示原理圖中，本實用新型包括光電開關7的紅外發射器正極通過電阻 8 (本實例選用2K)與5V穩壓電源相連，光電開關7的紅外接收端公共極通過電阻9 (本實 例選用1K)與5V穩壓電源相連，光電開關7的兩個輸出極分別與三極管25和三極管24(本 實例24和25都選用C9014)的基極相連，兩只三極管的集電極分別通過上拉電阻10和上 拉電阻11 (本實例11和12都選用10K)與5V穩壓電源相連，同時兩只三極管的集電極還 分別連接到單片機12 (本實例采用AT89S52)的P3. 2和P3. 3引腳上； 當光柵盤旋轉時，在光電開關紅外發射端與接收端產生遮擋信號，從而在光電開 關輸出電極上產生高、低電壓信號，光電開關有兩個輸出極，每個輸出極與一只NPN型三極 管基極相連，三極管的集電極與上拉電阻相連，當光電開關輸出極輸出低電壓時，三極管處 于截止狀態，其集電極被上拉電阻拉為高電平，當光電開關輸出極輸出高電壓時，三極管處 于導通狀態，其集電極為低電平。因此光電開關7的兩個輸出極會輸出一定相序的高低電 平信號，當與25相連的輸出極輸出高電壓時，三極管25導通，其集電極低電平輸出，當輸出 極輸出低電平時，三極管25截止，其集電極被上拉電阻10拉為高電平，以高電平輸出；單片機12的P3. 2或P3. 3引腳輸入高低電平信號，即產生脈沖觸發；通過光柵盤6的齒數和煤氣表轉動軸到讀數輪的傳動比，可以計算出單片機12觸發數量與煤氣表流量讀數的關系，因此記錄單位時間內的脈沖數，就能計算出活塞漏氣量，同時可以記錄總的觸發數量計算出總的流量；光柵盤旋轉時，在光電開關兩個輸出極產生一定頻率的脈沖，由于光柵盤柵條遮擋光電開關紅外線有先后順序，因此兩路脈沖有一定的相序關系，從而可以判斷轉動軸的正反轉；有效防止光柵盤6震動造成單片機12觸發引腳重復觸發信號造成觸發數量遞增而影響測量精度。 單片機12的P0腳與LED 18的數據線相連，而P2. 5、 P2. 6、 P2. 7引腳分別與三只三極管19(本實例選用C9014)的基極相連，三極管19的集電極通過電阻17(本實例選用680 Q)與電源相連，其發射極與LED 18的控制線相連；按鈕23—端接地，一端與單片機12的P2. 0引腳和上拉電阻22(本實例選用10K)相連；單片機12的P2. 1引腳與PNP型三極管20 (本實例選用C9015)基極相連，三極管20的發射極與上拉電阻22共同連接到5V穩壓電源，集電極與發光二極管21相連，按鈕23按下時單片機12檢測到P2. 0引腳電壓變為低電平，如果當前LED以總流量顯示，則轉變為顯示活塞漏氣量，否則顯示總流量；當顯示總流量時，單片機12的P2. 1引腳的電平變為低電平，三極管20導通，發光二極管21發光，當顯示活塞漏氣量時，單片機12的P2. 1引腳的電平變為高電平，三極管20截止，發光二極管21熄滅。 整個電路采用10 15V直流供電，一路通過電阻17與三極管19集電極相連，給LED供電；另一路通過電阻16(本實例選用100Q)、整流二極管15(本實例選用IN1007)與穩壓三極管14(本實例選用7805)相連，同時穩壓三極管14的輸出端與極性電容13(本實例選用100uF/25V的電解電容)正極相連，極性電容13的負極接地；整流二極管15可以防止外接的10 15V直流電源極性接反，起保護作用；極性電容13起到穩定電壓的作用，最后得到5V穩壓電源，供單片機12和除LED 18以外的元件使用。
權利要求一種發動機活塞漏氣量測量儀，該測量儀包括光柵盤(6)，光電開關(7)，脈沖轉換電路，單片機(12)，控制電路，LED顯示裝置，直流電源以及穩壓電路，其特征在于將所述光柵盤(6)安裝到煤氣表轉動軸上，將光電開關(7)安裝到煤氣表表殼上，并與光柵盤(6)配合將煤氣表轉動軸的轉角轉換為電信號輸出，所述電信號經脈沖轉換電路轉換為脈沖信號后輸入至單片機(12)，單片機(12)的輸出與控制電路的輸入端相連，所述控制電路的輸出端連接到LED顯示裝置，直流電源經穩壓電路穩壓后分別連接到所述脈沖轉換電路、單片機(12)和控制電路，在單片機(12)中，根據所輸入的脈沖信號計算發動機活塞的漏氣量和總流量，并通過控制電路輸出到LED上進行顯示。
2. 根據權利要求1所述的發動機活塞漏氣量測量儀，其特征在于所述活塞漏氣量測 量儀還包括按鈕(23)和一個發光二極管(21)，當其按下時，單片機(12)對LED的顯示類型 進行變換、即顯示總流量或活塞漏氣量，并且在顯示總流量時使發光二極管(21)發光，便 于區分顯示類別。
3. 根據權利要求1所述的發動機活塞漏氣量測量儀，其特征在于所述脈沖轉換電路 包括第25三極管(25)和第24三極管(24)，所述兩個三極管的基極分別連接到光電開關 (7)的兩個輸出電極，所述兩個三極管的發射極均接地，所述兩個三極管的集電極分別通過 上拉電阻連接至穩壓電路的輸出端，兩個三極管的集電極還分別接入單片機(12)的輸入丄山順。
專利摘要本實用新型公開了一種發動機活塞漏氣量測量儀。在機械式煤氣表轉動軸中安裝一只光柵盤，煤氣表轉動軸旋轉時，光柵盤隨之一起旋轉，通過光電開關產生電信號，經由脈沖轉換電路轉換為脈沖信號傳送給單片機，單片機將信號處理運算后，通過控制電路控制LED顯示器將數據顯示出來。按下按鈕鍵產生觸發信號，控制單片機顯示累計流量或者活塞漏氣量。
文檔編號G01M15/00GK201463946SQ20092012678
公開日2010年5月12日 申請日期2009年3月26日 優先權日2009年3月26日
發明者余濤, 李海洋, 蒲江, 金國慶 申請人:重慶長安汽車股份有限公司