船用柴油机排气压力稳定测量系统的制作方法

1.本实用新型属于柴油机技术领域，具体涉及一种船用柴油机排气压力稳定测量系统。


背景技术：

2.排气压力是柴油机重要的运行参数之一，其不仅反映燃烧室燃烧状况，还能反映增压器的工作状况。通过监测的排气压力参数，可以判断柴油机运行是否存在异常，预判故障可能原因和位置，通过参数的变化趋势可以判定柴油机系统的污染情况，以确定维修保养时间。因此，排气压力数据对柴油机运行状态的判断和柴油机故障分析有着重要意义。
3.目前，大功率船用柴油机均为多缸发动机，多个气缸废气通过排气管汇集后为一个增压器提供动力。每一个气缸在工作时，缸内压力都是不断变化的，如图5所示的某柴油机一个工作循环的气缸内的压力曲线。因此，当曲轴在转动到气缸下死点前一定角度时排气阀打开，在变化的缸内压力作用下，废气从排气阀部位排出，排气时的压力也随之变化的。并且多个气缸按照设计的发火顺序逐个发火，废气也依次冲入排气管内，再进入增压器涡轮推动增压器运行。相邻两个气缸之间排气相差一定时间，这就导致排气管内的压力并非恒定的，而是呈一定的脉冲波动的，虽然目前柴油机采用了mpc增压排气管设计，大大减小了排气压力的脉冲波动，但实际压力波动无法完全消除。
4.目前，柴油机排气压力普遍采用压力传感器测量，测量灵敏，测量精度高，不仅可以通过控制系统plc检测后远程实时显示，还可以通过plc对数据进行处理，设置控制逻辑来实现报警监测，以保证柴油机运行安全。但是柴油机工作时，单个气缸在一个工作循环缸内压力是不断变化的，再加之各缸是依次发火，相邻两个缸发火相差一定的曲轴转角即发火间隔角，导致柴油机连续工作时，排气管内的压力不是恒定的，存在一定的波动。当压力波动大时，压力传感器实时采集信号传入控制系统plc显示、打印的压力数值波动大且变化没有规律，这就导致：1)工作人员无法准确读取柴油机稳定工况的排气压力数值；2)采用plc记录或打印数据时，出现同一运行工况下不同时间记录或打印的数据相差很大；3)试验数据无法直接读取，记录数据不准确，有效性差，对柴油机故障的准确判断不利，影响故障处理的响应时间，给运行带来安全隐患。因此有必要提出改进。


技术实现要素：

5.本实用新型解决的技术问题：提供一种船用柴油机排气压力稳定测量系统，本实用新型目的在于解决柴油机排气压力监测时存在的显示数据读取困难、打印和记录的数据可读取性，准确性差问题，通过在测量管路中增加稳压装置，有效减小测量值的波动幅度，使检测的压力信号趋于稳定，提高了数据的可读取性，准确性，监测数据可以有效反映排气压力水平，进而有效反映柴油机运行状况。
6.为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案：
7.船用柴油机排气压力稳定测量系统，包括多缸发动机，所述多缸发动机的多个气
缸进气端与增压器的增压器压气机连接，所述多缸发动机的多个气缸排气口通过排气管与增压器涡轮连接，所述多缸发动机的多个气缸排气口通过稳压装置与压力传感器连接，所述压力传感器与控制系统连接。
8.对上述方案的进一步限定，所述稳压装置包括稳压罐体，所述稳压罐体为一个密封的容器，所述稳压罐体一侧的进口上设有压力接入管接头，所述稳压罐体顶部的出口上设有压力输出管接头，所述稳压罐体底部的冷凝水出口上设有冷凝水放泄口管接头，所述冷凝水放泄口管接头下部连接有冷凝水放泄口球阀。
9.对上述方案的进一步限定，所述稳压罐体上设有用于对其进行固定的稳压罐固定支架，所述压力接入管接头通过测量管路ⅰ与多缸发动机的排气口上的排气管连接，所述压力输出管接头通过测量管路ⅱ与压力传感器连接。
10.对上述方案的进一步限定，所述压力传感器通过传感器电缆与控制系统连接。
11.对上述方案的进一步限定，所述增压器压气机上连接有增压器进气消音器。
12.对上述方案的进一步限定，所述排气管上设有排气消音器。
13.本实用新型与现有技术相比的优点：
14.1、本方案采用稳压测量系统设计，通过在测量管路中增加稳压装置，可以有效解决柴油机排气压力监测时出现因排气压力波动大而无法准确读取，无法采集有效排气压力参数，记录参数无规律，无法作为柴油机运行评估的问题，使数据读取容易、打印和记录的数据准确性、有效性提高，系统简洁，可靠性高，实施难度低，成本低；
15.2、本方案虽然针对柴油机排气压力测量而提出，但不局限于柴油机排气压力测量和监测，当被测气体介质压力波动大时也可采用，使用范围大。
附图说明
16.图1为本实用新型的结构示意图；
17.图2为本实用新型中稳压装置的立体结构示意图；
18.图3为本实用新型中稳压装置的正视图；
19.图4为本实用新型中图3中的a-a向示意图；
20.图5为现有技术中某柴油机一个工作循环的气缸内的压力曲线。
具体实施方式
21.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
22.需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个......”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
23.请参阅图1-5，详述本实用新型的实施例。
24.实施例：船用柴油机排气压力稳定测量系统，参见图1所示，包括多缸发动机1，所述多缸发动机1的多个气缸进气端与增压器2的增压器压气机2-2连接，所述多缸发动机1的多个气缸排气口通过排气管3与增压器涡轮2-1连接，所述多缸发动机1的多个气缸排气口通过稳压装置5与压力传感器7连接，所述压力传感器7通过传感器电缆8与控制系统9连接。
25.本实施例中在压力传感器与排气管之间布置一个稳压装置5，当压力检测时，排气的压力波通过稳压管侧面的接口进入装置内部，压力波在稳压装置5内部反射、扰动、干涉后，稳压装置内部压力趋于稳定，然后从稳压装置顶部导至压力传感器部位的压力相对稳定，传感器检测的压力信号相对稳定，经过plc后显示压力数值波动幅度减小，打印或记录的参数差异不大，从而提高了数据的可读取性、准确性、有效性。
26.为了使检测的压力趋于稳定，本实施例中设计了一款稳压装置，参见图2-4所示，所述稳压装置5包括稳压罐体5-1，所述稳压罐体5-1为一个通过焊接形成的密封的容器，所述稳压罐体5-1一侧的进口上设有压力接入管接头5-2，所述稳压罐体5-1顶部的出口上设有压力输出管接头5-3。所述稳压罐体5-1底部的冷凝水出口上设有冷凝水放泄口管接头5-5，所述冷凝水放泄口管接头5-5下部连接有冷凝水放泄口球阀5-6；停机状态时，稳压装置内可能产生冷凝水，为了避免冷凝水影响压力测量以及避免造成装置内部腐蚀，在运行前打开放泄球阀冷凝水从放泄口排出。
27.在一实施方式中，所述稳压罐体5-1上设有用于对其进行固定的稳压罐固定支架5-4，所述压力接入管接头5-2通过测量管路ⅰ4与多缸发动机1的排气口上的排气管3连接，所述压力输出管接头5-3通过测量管路ⅱ6与压力传感器7连接，保证连接管路的稳定。
28.在一实施方式中，所述增压器压气机2-2上连接有增压器进气消音器2-3；所述排气管3上设有排气消音器10，消除噪音，提高柴油机性能。
29.本实用新型有效解决柴油机排气压力监测时出现因排气压力波动大而无法准确读取，无法采集有效排气压力参数，记录参数无规律，无法作为柴油机运行评估的问题，使数据读取容易、打印和记录的数据准确性、有效性提高，有效减小测量值的波动幅度，使检测的压力信号趋于稳定，监测数据可以有效反映排气压力水平，进而有效反映柴油机运行状况。
30.该系统虽然针对柴油机排气压力测量而提出，但不局限于柴油机排气压力测量和监测，对于被监测或测量流体压力存在较大波动时，均可采用该系统。本系统结构简洁、可靠性高、实施难度低、成本低，具有较好的推广价值。
31.对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
32.此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

技术特征：
1.船用柴油机排气压力稳定测量系统，包括多缸发动机(1)，所述多缸发动机(1)的多个气缸进气端与增压器(2)的增压器压气机(2-2)连接，所述多缸发动机(1)的多个气缸排气口通过排气管(3)与增压器涡轮(2-1)连接，其特征在于：所述多缸发动机(1)的多个气缸排气口通过稳压装置(5)与压力传感器(7)连接，所述压力传感器(7)与控制系统(9)连接。2.根据权利要求1所述的船用柴油机排气压力稳定测量系统，其特征在于：所述稳压装置(5)包括稳压罐体(5-1)，所述稳压罐体(5-1)为一个密封的容器，所述稳压罐体(5-1)一侧的进口上设有压力接入管接头(5-2)，所述稳压罐体(5-1)顶部的出口上设有压力输出管接头(5-3)，所述稳压罐体(5-1)底部的冷凝水出口上设有冷凝水放泄口管接头(5-5)，所述冷凝水放泄口管接头(5-5)下部连接有冷凝水放泄口球阀(5-6)。3.根据权利要求2所述的船用柴油机排气压力稳定测量系统，其特征在于：所述稳压罐体(5-1)上设有用于对其进行固定的稳压罐固定支架(5-4)，所述压力接入管接头(5-2)通过测量管路ⅰ(4)与多缸发动机(1)的排气口上的排气管(3)连接，所述压力输出管接头(5-3)通过测量管路ⅱ(6)与压力传感器(7)连接。4.根据权利要求1所述的船用柴油机排气压力稳定测量系统，其特征在于：所述压力传感器(7)通过传感器电缆(8)与控制系统(9)连接。5.根据权利要求1所述的船用柴油机排气压力稳定测量系统，其特征在于：所述增压器压气机(2-2)上连接有增压器进气消音器(2-3)。6.根据权利要求1所述的船用柴油机排气压力稳定测量系统，其特征在于：所述排气管(3)上设有排气消音器(10)。

技术总结
提供一种船用柴油机排气压力稳定测量系统，属于柴油机技术领域。包括多缸发动机，多缸发动机的多个气缸进气端与增压器的增压器压气机连接，多缸发动机的多个气缸排气口通过排气管与增压器涡轮连接，多缸发动机的多个气缸排气口通过稳压装置与压力传感器连接，压力传感器与控制系统连接。本实用新型解决排气压力监测时存在的显示数据读取困难、打印和记录的数据可读取性，准确性差问题，有效减小测量值的波动幅度，使检测的压力信号趋于稳定，提高了数据的可读取性，准确性，监测数据可以有效反映排气压力水平，进而有效反映柴油机运行状况。况。况。


技术研发人员：张技术 焦联国 刘静 张文博 周海兴 姬瑶瑶 王璐
受保护的技术使用者：陕西柴油机重工有限公司
技术研发日：2023.04.07
技术公布日：2023/7/21