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       摘要：本文 從理論上分析了 由于發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)轉(zhuǎn)速存在波動(dòng)，運(yùn)用現(xiàn)行的轉(zhuǎn)速計(jì)量校準(zhǔn)方法對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的 轉(zhuǎn)速測(cè)量裝置進(jìn)行計(jì)量不能正確反映轉(zhuǎn)速測(cè)量裝置的誤差。 通過建立發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速模型，并進(jìn)行仿真計(jì)算，發(fā)現(xiàn)采用固定測(cè)量圏數(shù)和固定測(cè)量時(shí)間間隔方法在一定條件下能有效地校準(zhǔn)發(fā)動(dòng)機(jī) 的平均轉(zhuǎn)速 。經(jīng)進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)研究，證實(shí)了理論分析和仿真研究的正確性。

       關(guān)鍵詞：發(fā)動(dòng)機(jī) 轉(zhuǎn)速現(xiàn)場(chǎng) 檢定

       1  引言

       發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速是反映發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)、標(biāo)志發(fā)動(dòng)機(jī)性能以 及進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)控制和保護(hù)的 重要物理量，其轉(zhuǎn)速測(cè)量裝置的精準(zhǔn)程度對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)有著重要影響。目前對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速測(cè)量裝置的檢定是按照國家 JJG105-2000 轉(zhuǎn)速表計(jì)量檢定規(guī)程進(jìn)行的，它要求將轉(zhuǎn)速測(cè)量裝置放置在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行。然而，對(duì)一部分發(fā)動(dòng)機(jī)的 轉(zhuǎn)速測(cè)量裝置拿到實(shí)驗(yàn)室或在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行計(jì)量都是比較困難的：一是發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速測(cè)量裝置一般不宜拆卸，如艦船發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速測(cè)量裝置，它嵌入于整個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)中，難以將轉(zhuǎn)速測(cè)量部分單獨(dú)拿到實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行計(jì)量檢定

；二是對(duì)于象艦船、車輛等控制用轉(zhuǎn)速測(cè)量裝置，即便在現(xiàn)場(chǎng)能將傳感器從機(jī)器上拆下放到檢定臺(tái)上，由于該信號(hào)和相關(guān)控制信號(hào)聯(lián)鎖，也難以進(jìn)行計(jì)量檢定。較為合理的方法是采用現(xiàn)場(chǎng)比對(duì)方法，由準(zhǔn)確度高的轉(zhuǎn)速測(cè)量系統(tǒng)對(duì)運(yùn)行的發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行轉(zhuǎn)速測(cè)量，并與發(fā)動(dòng)機(jī)本身的測(cè)量結(jié)果進(jìn)行比對(duì)，從而進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)計(jì)量。然而，該方法遇到一些實(shí)際問題，由于發(fā)動(dòng)機(jī)的固有特點(diǎn)，即使是發(fā)動(dòng)機(jī)處于穩(wěn)定工況下，其轉(zhuǎn)速也存在一定的波動(dòng)—般轉(zhuǎn)速波動(dòng)可達(dá)。從而利用現(xiàn)有的轉(zhuǎn)速測(cè)量方法就難以進(jìn)行檢定。本文擬探討一種適合現(xiàn)場(chǎng)對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速測(cè)量裝置進(jìn)行計(jì)量的比對(duì)方法。

       2 發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速模型及仿真

       2.1 發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速信號(hào)模型

       發(fā)動(dòng)機(jī)（如船用柴油機(jī)、車用汽油機(jī)）由于本身結(jié)構(gòu)和工作特性，它靠各缸輪流燃燒作功推動(dòng)其旋轉(zhuǎn)的，其指示扭矩是周期性波動(dòng)變化的。這樣，即使發(fā)動(dòng)機(jī)的負(fù)荷恒定，其轉(zhuǎn)速也存在周期性波動(dòng)對(duì)發(fā)電用發(fā)動(dòng)機(jī)，轉(zhuǎn)速波動(dòng)小于1% 而對(duì)艦船、車輛的主動(dòng)力發(fā)動(dòng)機(jī)，轉(zhuǎn)速波動(dòng)要大一些。

       假設(shè)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速可用如下方程表示，即

  

式中 no—發(fā)動(dòng)機(jī)平均轉(zhuǎn)速(r/min)，Δn-發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速波動(dòng)量(r/min)，z—發(fā)動(dòng)機(jī)缸數(shù)，fr=no/60 發(fā)動(dòng)機(jī)平均轉(zhuǎn)頻(Hz)  則發(fā)動(dòng)機(jī)的瞬時(shí)角速度為

             4 結(jié)論

            本文從理論上探討了發(fā)動(dòng)機(jī)瞬時(shí)轉(zhuǎn)速周期性波動(dòng)的原因，運(yùn)用仿真技術(shù)，研究了采用測(cè)量發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)過一定圈數(shù)所花時(shí)間或在定時(shí)間間隔內(nèi)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)過的圈數(shù)來計(jì)算發(fā)動(dòng)機(jī)平均轉(zhuǎn)速，仿真結(jié)果表明，在一定條件下，多次測(cè)量轉(zhuǎn)速的平均值可以逼近真值，經(jīng)進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)研究，驗(yàn)證了上述理論分析和所提測(cè)量方法的正確性和有效性。該方法為開展動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速現(xiàn)場(chǎng)校準(zhǔn)提供了新的思路，但尚有一些問題需要研究解決。