专利名称：一种汽车发动机爆震传感装置的制作方法
技术领域：
本发明属于内燃机技术领域，具体是涉及一种汽车发动机爆震传感装置。技术领域当汽车发动机内部有积碳或发动机工作模式异常时，会导致发动机的爆震，爆震一方面导致尾气排放超标，同时有可能损坏发动机的部件，并产生巨大的声音。典型的汽车监测爆震的传感装置有安装在发动机表面的加速度传感装置和探测发动机内部压力的压力传感装置，前者对发动机本身的振动敏感，后者结构复杂成本较高，且目前两种传感装置均是基于电信号的传感装置，容易受到电磁干扰而出现差错。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术中的不足，提供一种汽车发动机爆震传感装置，其基于微弯光纤传感原理制作，具有精度高、抗电磁干扰、成本低等优点，具有较好的市场前景。为实现上述目的，本发明采用的技术方案是:一种汽车发动机爆震传感装置，其特征在于:包括壳体和与壳体螺纹配合的压盖，所述壳体内设置有与其内壁滑动配合的滑板，所述压盖内设置有与其螺纹配合的螺杆，所述螺杆的前端与滑板接触；所述壳体内壁还设置有与其内壁滑动配合的振子，所述振子与滑板之间安装有光纤弯曲传感单元，所述光纤弯曲传感单元包括曲线形支架以及连续布设在所述曲线形支架上相对两侧的多个变形齿一和多个变形齿二，所述变形齿一和变形齿二间夹持有信号光纤，所述多个变形齿一和多个变形齿二呈交错对应布设且二者的头部之间形成供一个或多个信号光纤穿过的曲线形通道，所述变形齿一和变形齿二对应布设在信号光纤的两侧；所述信号光纤通过光缆与测试单元连接，所述测试单元与车辆的中央控制单元连接。上述的一种汽车发动机爆震传感装置，其特征在于:所述曲线形支架为曲线形壳体、弹簧、波纹管或柱体。上述的一种汽车发动机爆震传感装置，其特征在于:所述振子与滑板之间还安装有辅助弹簧。上述的一种汽车发动机爆震传感装置，其特征在于:所述光缆为单层或双层金属光缆。上述的一种汽车发动机爆震传感装置，其特征在于:所述测试单元为光源-光功率计组合装置。本发明与现有技术相比具有以下优点:1、结构简单、加工制作简便、投入成本低且使用方式灵活、精度高。2、通过采用基于光纤微弯传感技术的爆震传感装置可以提高测试精度，并具有良好的抗电磁干扰能力、耐腐蚀性，同时具有良好的抗震能力，适于实际工程环境条件。3、其全封闭的光路检测系统，提高了光纤传感单元的稳定性、可靠性，增加了光纤爆震传感装置的安全性，并适于应用在易燃易爆的场所。
综上所述，本发明装置结构简单、设计合理、加工制作方便、成本低且使用方式灵活、精度高、监测动态范围大，实用价值高，并适于易燃易爆及强电磁干扰环境，适应汽车发动机运行的实际环境条件，具有良好的应用前景。下面通过附图和实施例，对本发明做进一步的详细描述。
图1为本发明实施例1的结构示意图。图2为实施例1中曲线形测试通道的结构示意图。图3为实施例1中曲线形支架的结构示意图。图4为实施例2中曲线形测试通道的结构示意图。图5为实施例3中曲线形测试通道的结构示意图。图6为图5中A处的局部放大结构示意图。图7为实施例4中曲线形测试通道的结构示意图。
图8为图7的A-A剖视图。附图标记说明:1-光缆；2-壳体；3-压盖；4-1-变形齿一；4-2-变形齿二； 5-测试单元；6-光纤弯曲传感单元；7-滑板；8-振子；9-螺杆；10-中央控制单元；11_辅助弹簧；19-曲线型壳体；33-信号光纤； 38-弹簧；40-波纹管；42-管壁；36-柱体；37-缝隙。
具体实施例方式实施例1如图1、2和3所示，一种汽车发动机爆震传感装置，包括壳体2和与壳体2螺纹配合的压盖3，所述壳体2内设置有与其内壁滑动配合的滑板7，所述压盖3内设置有与其螺纹配合的螺杆9，所述螺杆9的前端与滑板7接触；所述壳体2内壁还设置有与其内壁滑动配合的振子8，所述振子8与滑板7之间安装有光纤弯曲传感单元6，所述光纤弯曲传感单元6包括曲线形支架以及连续布设在所述曲线形支架上相对两侧的多个变形齿一 4-1和多个变形齿二 4-2，所述变形齿一 4-1和变形齿二 4-2间夹持有信号光纤33，所述多个变形齿一 4-1和多个变形齿二 4-2呈交错对应布设且二者的头部之间形成供一个或多个信号光纤33穿过的曲线形通道，所述变形齿一 4-1和变形齿二 4-2对应布设在信号光纤的两侧；所述信号光纤33通过光缆I与测试单元5连接，所述测试单元5与车辆的中央控制单元10连接。本实施例中，曲线形支架为曲线型壳体19，多个变形齿一 4-1和多个变形齿二 4-2对应布设在曲线形壳体19的内壁上，信号光纤33的一部分穿过滑板7和压盖3并通过光缆I与测试单元5连接。本实施例中，所述振子8与滑板7之间还安装有辅助弹簧11。
本实施例中，所述光缆I为单层或双层金属光缆。本实施例中，所述测试单元5为光源-光功率计组合装置。通过壳体2上的外螺纹将本传感装置固定在发动机的外壁上，当发动机出现爆震时，发动机外壁也会出现较大的震动，使振子8与壳体2之间出现滑动,从而使振子8与滑板7之间的距离变化，而导致布设于曲线形壳体19内的变形齿一 4-1与变形齿二 4-2齿间的距离改变，变形齿一 4-1与变形齿二 4-2齿间的距离改变导致夹持于两者之间的信号光纤33的弯曲曲率变化，信号光纤33的弯曲曲率变化使传输于信号光纤33内的光信号功率变化，通过光缆I后测试单元5测得该变化信号并经计算得到曲线形壳体19的弯曲状态，从而得到振子8移动距离的大�。馐缘ピ�5将采集的数据传输给中央控制单元10，中央控制单元10根据振子8移动距离的大小推算出是普通的发动机振动还是发动机出现了爆震，然后对发动机的参数进行调整。本实施例中，所述信号光纤33周围填充有阻水材料。如阻水油膏或阻水胶黏剂，防止水分子或其他杂质对信号光纤33的侵蚀，延长信号光纤33的使用寿命。本实施例中，所述信号光纤33可采用碳涂覆光纤、聚亚酰胺涂覆光纤、金属涂层信号光纤、细径光纤等特种光纤。实施例2如图4所示，本实施例与实施例1不同的是:所述曲线形测试通道6中包含的曲线形支架为弹簧38，多个变形齿一 4-1和多个变形齿二 4-2对应布设在弹簧38中相邻两圈弹簧丝之间，且变形齿一 4-1和变形齿二 4-2相互交错布设。本实施例中，其余部分的结构、连接关系和工作原理均与实施例1相同。实施例3如图5和6所示，本实施例与实施例1不同的是:所述曲线形测试通道6中包含的曲线形支架为波纹管40，变形齿一 4-1和变形齿二 4-2对应布设在波纹管40的管壁42上内凹处的相对两个侧面上，且变形齿一 4-1和变形齿二 4-2相互交错布设。本实施例中，其余部分的结构、连接关系和工作原理均与实施例1相同。实施例4如图7和8所示，本实施例与实施例1不同的是:所述曲线形支架10为柱体36，在柱体36的侧壁上分布有缝隙37，在缝隙37的上下两侧布设有相互交错对应的变形齿一4-1和变形齿二 4-2。本实施例中，其余部分的结构、连接关系和工作原理均与实施例1相同。以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变换，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。
权利要求
1.一种汽车发动机爆震传感装置，其特征在于:包括壳体(2)和与壳体(2)螺纹配合的压盖(3)，所述壳体(2)内设置有与其内壁滑动配合的滑板(7)，所述压盖(3)内设置有与其螺纹配合的螺杆(9)，所述螺杆(9)的前端与滑板(7)接触；所述壳体(2)内壁还设置有与其内壁滑动配合的振子(8)，所述振子(8)与滑板(7)之间安装有光纤弯曲传感单元(6)，所述光纤弯曲传感单元(6)包括曲线形支架以及连续布设在所述曲线形支架上相对两侧的多个变形齿一(4-1)和多个变形齿二(4-2)，所述变形齿一(4-1)和变形齿二(4-2)间夹持有信号光纤(33)，所述多个变形齿一(4-1)和多个变形齿二(4-2)呈交错对应布设且二者的头部之间形成供一个或多个信号光纤(33)穿过的曲线形通道，所述变形齿一(4-1)和变形齿二(4-2)对应布设在信号光纤的两侧；所述信号光纤(33)通过光缆(I)与测试单元(5)连接，所述测试单元(5)与车辆的中央控制单元(10)连接。
2.根据权利要求1所述的一种汽车发动机爆震传感装置，其特征在于:所述曲线形支架为曲线形壳体、弹簧、波纹管或柱体。
3.根据权利要求1或2所述的一种汽车发动机爆震传感装置，其特征在于:所述振子(8)与滑板(7)之间还安装有辅助弹簧(11)。
4.根据权利要求1或2所述的一种汽车发动机爆震传感装置，其特征在于:所述光缆(I)为单层或双层金属光缆。
5.根据权利要求1或2所述的一种汽车发动机爆震传感装置，其特征在于:所述测试单元(5)为光源-光功率计组合装置。
全文摘要
本发明公开了一种汽车发动机爆震传感装置，包括壳体和与壳体螺纹配合的压盖，壳体内设有与其内壁滑动配合的滑板，压盖内设有与其螺纹配合的螺杆，螺杆前端与滑板接触；壳体内壁还设有与其内壁滑动配合的振子，振子与滑板之间安装有光纤弯曲传感单元，光纤弯曲传感单元包括曲线形支架以及连续布设在曲线形支架上相对两侧的多个变形齿一和多个变形齿二，多个变形齿一和多个变形齿二呈交错对应布设且二者的头部之间形成供一个或多个信号光纤穿过的曲线形通道；信号光纤通过光缆与测试单元连接，测试单元与车辆的中央控制单元连接。本发明基于微弯光纤传感原理制作，具有精度高、抗电磁干扰、成本低等优点，具有较好的市场前景。
文档编号G01L23/22GK103148980SQ20111040251
公开日2013年6月12日 申请日期2011年12月7日 优先权日2011年12月7日
发明者杜兵 申请人:西安金和光学科技有限公司
专业数控铣床产品供应商
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