船舶柴油机曲轴作为船舶的动力枢纽,它的运行状态对船舶的安全航行有着重要意义。曲轴臂距差是柴油机曲轴正常运行的重要表征参数之一,为了确保船舶的安全航行,需要对曲轴臂距差进行定期检查,便于了解曲轴的工作状态,避免发生安全事故导致经济损失。本文对传统的机械式拐档表测量曲轴臂距差作了深入研究,结果表明其有测量安装比较繁琐、不安全以及读数带来误差等缺陷。因此研制出一款测量精度高、操作简洁、可靠性强而且性价比高的新型数显拐档表显得十分有必要。文章首先根据国内外对曲轴臂距差测量仪的研究现状的分析,提出了新型数显拐档表的总体设计方案,同时对仪表的位移传感器的选择类型进行对比分析,以及对位移传感器的结构和材料进行了重点讨论,确定了位移传感器的机械结构和材料选择。在此基础上,为了提高测量仪表的测量精度,利用ANSYS有限元软件对本文设计的位移传感器中磁钢的布置进行了周围空间磁场分布的分析,得到了磁钢的尺寸,磁钢对称布置间隙以及霍尔元件在磁场中移动的区间等因素对测量仪表精度的影响。其次,本文对设计的新型数显拐档表的测量系统从硬、软件设计上对各个功能模块的工作原理和功能实现进行了详细的介绍。主要包括:信号处理模块、A/D数据采集模块、液晶显示模块、无线遥控模块以及设计这些模块的驱动程序。然后按照功能时序将这些子程序模块与主程序模块组成完整的测量系统,从而实现对数显拐档表的整体运行。最后给出了新型数显拐档表的标定实验数据,得到了新型数显拐档表的性能指标。在学院轮机自动化实验室进行了船舶柴油机曲轴臂距差的实时测量,通过对数显拐档表与传统机械式拐档表进行对比实验,结果表明,新型数显拐档表完全能够满足船用柴油机曲轴臂距差测量的要求,且测量精度高、可靠性高、测量操作便捷。