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《天津大学》 2010年
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内燃机动态应变和缸内压力的光纤光栅传感技术探索

李强  
【摘要】:内燃机的运行控制依赖于对内燃机运行状态的精确监控,目前广泛使用的都是电传感器。作为传感单元,光纤光栅的主要优势是检测信息为波长编码的绝对测量;另外,插入损耗低和窄带的波长反射提供了有利于在一根单模光纤上的复用,可实现光纤网络中的星型、串联、并联和环形连接。本文对光纤光栅传感技术在内燃机上的应用进行了探索性的工作,以期实现内燃机测试技术的创新。 光纤光栅可以测量多种物理量:温度、位移、振动加速度、压力、电流、磁场、水声、液位、碳氢气体以及扭矩,几乎可以替代内燃机上所有的传统电传感器。本文主要对内燃机动态应变传感和缸内压力传感两个方面开展探索。 在内燃机动态应变测试方面以CG125型四冲程单缸汽油机为平台,一方面借助有限元软件对发动机的缸体应变进行仿真分析;另一方面使用应变片动态应变传感系统和光纤光栅动态应变传感系统进行参照性对比试验,实验结果比较一致。另外,以YN-D19型柴油机为平台测试了光纤光栅动态应变传感系统,验证了光纤光栅动态应变传感系统应用于大功率柴油机的可行性。 在内燃机缸内压力测试方面以CG125为研究对象,自行设计封装光纤光栅压力传感器,并在CG125发动机上使用电机倒拖的方法对光纤光栅压力传感器进行了测试,光纤光栅压力传感器的测量结果与理论分析比较一致。 由于内燃机为高温、高压的热力机械,各参数为动态参数,而现有的光纤光栅传感系统主要是在静态、常温下得到应用。因此本项研究为光纤光栅传感技术在内燃机上的应用做了先期的探索。
【学位授予单位】:天津大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TK407

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【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
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