光电传感器柴油机轴功率在线检测系统设计与应用

"该文档是关于物联网智慧传输领域的一个研究，具体聚焦于基于光电式传感器的柴油机轴功率在线检测方法。文章详细介绍了如何利用光电传感器、光电码盘、单片机和上位机组成的系统，实现柴油机轴功率的实时在线监测，以提升柴油机的运行效率和智能化水平。通过相位差测量扭矩，测频法测量转速，进而计算轴功率，为柴油机智能控制提供数据支持。下位机采用MCS-51单片机进行系统设计和程序开发，上位机利用LabVIEW进行数据可视化和接收单片机串口通信传递的数据。实验表明，该方法具有高实用性，适用于船舶柴油机轴功率的实时在线测量，并可适应不同位置和转轴的测量需求。" 本文主要探讨了柴油机轴功率在线检测的重要性和当前技术的局限性。传统的轴功率测量多采用接触式方法，不适宜长期在线监测。为解决这一问题，研究提出了一种非接触式的解决方案，即基于光电式传感器的检测技术。光电传感器通过检测光的相位差来测量柴油机轴的扭矩，同时结合测频法测量转速，这两项数据结合后可以准确计算出轴功率，实现了对柴油机运行状态的实时监控。 下位机部分，MCS-51单片机作为核心处理单元，负责整个系统的结构设计和源程序开发，它与光电采集部分协同工作，完成信号采集和初步处理。上位机端则采用图形化编程工具LabVIEW，构建用户界面，接收来自下位机的串口通信数据，实现实时数据显示，包括转速、扭矩和轴功率等关键参数。 通过实验验证，该系统表现出了高度的实用性和便捷性，不仅适用于船舶柴油机的轴功率实时在线测量，而且具备一定的灵活性，能够根据输出轴的不同条件调整系统参数，进行不同位置和转轴的轴功率测量。这种方法的引入，无疑提升了柴油机的智能化程度，为优化柴油机性能和控制策略提供了可靠的数据基础，有助于提高整体工作效率和可靠性。关键词涵盖了光电传感器、单片机技术、串口通信以及LabVIEW编程，这些都是实现该系统的关键技术元素。