一種排水稱重式氣體噴嘴噴氣體積測(cè)試方法及裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種氣體噴嘴噴氣體積測(cè)試裝置及方法，該裝置包括靜水天平、水槽、氣體收集容器、噴氣管、抽氣管、溫度傳感器和壓力傳感器；所述靜水天平固定高度放置，氣體收集容器通過吊鉤垂直懸掛在靜水天平下方的測(cè)量點(diǎn)；氣體收集容器倒置浸入裝有水溶液的水槽中，且不與水槽相接觸；噴氣管和抽氣管通過水槽底面垂直伸入氣體收集容器中，且與氣體收集容器內(nèi)部上表面保持一定距離；所述溫度傳感器設(shè)置在氣體收集容器內(nèi)部并靠近內(nèi)部上表面，壓力傳感器設(shè)置在噴氣管下端面附近；所述水槽中在氣體收集容器外側(cè)還設(shè)有通過水槽底面垂直伸入的溢水管。本發(fā)明裝置可通過計(jì)算機(jī)控制實(shí)現(xiàn)測(cè)試自動(dòng)化，測(cè)量結(jié)果精度滿足氣體噴嘴評(píng)價(jià)要求。
【專利說明】一種排水稱重式氣體噴嘴噴氣體積測(cè)試方法及裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及體積測(cè)試領(lǐng)域，尤其涉及一種排水稱重式氣體噴嘴噴氣體積測(cè)試方法及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]氣體噴嘴主要應(yīng)用于燃用氣體燃料的新能源汽車，是氣體燃料發(fā)動(dòng)機(jī)、油/氣雙燃料以及油/氣兩用燃料發(fā)動(dòng)機(jī)等車用發(fā)動(dòng)機(jī)燃料噴射系統(tǒng)的核心部件。該部件在發(fā)動(dòng)機(jī)不同工作狀態(tài)下的燃?xì)鈬娚潴w積將直接影響到發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性、燃油經(jīng)濟(jì)性以及排放水平，從而影響新能源汽車的性能。因此，準(zhǔn)確測(cè)量氣體噴嘴噴氣體積對(duì)提高上述類型發(fā)動(dòng)機(jī)和新能源汽車的性能至關(guān)重要。目前，針對(duì)氣體噴嘴噴氣體積的測(cè)試方法較為單一，通常直接通過氣體流量計(jì)對(duì)氣體噴嘴噴氣流量進(jìn)行測(cè)量，然而測(cè)量精度和效率不能較好滿足發(fā)動(dòng)機(jī)測(cè)試、標(biāo)定等開發(fā)工作的需求。根據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)，迄今為止，國(guó)內(nèi)外尚未有對(duì)氣體噴嘴噴氣體積測(cè)量專用測(cè)量裝置的描述。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，提供一種排水稱重式氣體噴嘴噴氣體積測(cè)試方法及裝置，能準(zhǔn)確測(cè)量氣體噴嘴噴氣體積，測(cè)量精度高。
[0004]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:
一種排水稱重式氣體噴嘴噴氣體積測(cè)試裝置，包括靜水天平、水槽、氣體收集容器、噴氣管、抽氣管、溫度傳感器和壓力傳感器；所述靜水天平固定高度放置，氣體收集容器通過吊鉤垂直懸掛在靜水天平下方的測(cè)量點(diǎn)；氣體收集容器倒置浸入裝有水溶液的水槽中，且不與水槽相接觸；噴氣管和抽氣管通過水槽底面垂直伸入氣體收集容器中，且與氣體收集容器內(nèi)部上表面保持一定距離；所述溫度傳感器設(shè)置在氣體收集容器內(nèi)部并靠近內(nèi)部上表面，壓力傳感器設(shè)置在噴氣管下端面附近；所述水槽中在氣體收集容器外側(cè)還設(shè)有通過水槽底面垂直伸入的溢水管。
[0005]按上述方案，所述抽氣管下部連接用于調(diào)整氣體收集容器內(nèi)部液面與抽氣管上端面齊平的調(diào)整裝置。
[0006]按上述方案，所述調(diào)整裝置包括抽氣電磁閥、除水器、真空泵電磁閥、放氣電磁閥、除水器放水電磁閥、真空泵、放水管和下水槽；所述抽氣管下端面伸入除水器中，抽氣電磁閥安裝在抽氣管在水槽與除水器之間的部分，除水器通過真空泵電磁閥和氣管與真空泵連接，通過氣管與放氣電磁閥連接，通過放水管和除水器放水電磁閥與下水槽連接。
[0007]按上述方案，所述噴氣管和抽氣管與氣體收集容器內(nèi)部上表面距離大于10cm。
[0008]按上述方案，所述抽氣管上端面應(yīng)比噴氣管上端面低5cm以上。
[0009]按上述方案，所述測(cè)試裝置還包括連接下水槽與上水槽的抽水泵，用于將水從下水槽抽至上水槽。
[0010]一種使用上述排水稱重式氣體噴嘴噴氣體積測(cè)試裝置的方法，包括以下步驟: 1)通過抽氣管調(diào)整氣體收集容器內(nèi)部液面與抽氣管上端面齊平；
2)將噴氣管下端面與氣體噴嘴密封連接；
3)噴氣前，在測(cè)試裝置穩(wěn)定狀態(tài)下，測(cè)量并記錄靜水天平讀數(shù)F1、壓力傳感器讀數(shù)P1、溫度傳感器讀數(shù)Tl、抽氣管上端面到氣體收集容器內(nèi)部上表面的高度H ；
4)氣體噴嘴通過噴氣管下端向氣體收集容器中噴入若干周期的氣體，噴氣過程中，需保持上水槽中液面高度HO始終不變，保證氣體收集容器內(nèi)部液面不低于氣體收集容器的下底面；
5)噴氣結(jié)束后，待測(cè)試裝置恢復(fù)穩(wěn)定狀態(tài)后，測(cè)量并記錄靜水天平讀數(shù)F2、壓力傳感器讀數(shù)P2、溫度傳感器讀數(shù)T2以及氣體噴嘴噴氣周期數(shù)N ；
6)根據(jù)已知常量水溶液密度P#和氣體密度P 1以及上述實(shí)際測(cè)量量計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下氣體噴嘴噴氣周期內(nèi)的噴氣體積。
[0011]本發(fā)明裝置的使用方法為:
1.調(diào)整上水槽3和氣體收集容器8內(nèi)部液面高度。打開抽水泵17，開啟抽氣電磁閥10和真空泵電磁閥11，關(guān)閉放氣電磁閥16和除水器放水電磁閥20，開啟真空泵15，待氣體收集容器8內(nèi)部液面與抽氣管9上端面齊平、上水槽3內(nèi)部液面與溢水管12上端面齊平，關(guān)閉真空泵15，關(guān)閉抽水泵17，關(guān)閉抽氣電磁閥10和真空泵電磁閥11，開啟放氣電磁閥16和除水器放水電磁閥20 ；
2.開始測(cè)試，測(cè)量并記錄噴氣前的穩(wěn)定狀態(tài)下的各參數(shù)；
3.氣體噴嘴噴射氣體?？刂茪怏w噴嘴噴射N個(gè)周期氣體，且保證氣體收集容器8內(nèi)部液面不低于氣體收集容器8的下底面；
4.氣體噴嘴噴氣結(jié)束，中斷氣源；
5.停止測(cè)試，測(cè)量并記錄噴氣后的穩(wěn)定狀態(tài)下的各參數(shù)；
6.通過計(jì)算機(jī)4處理噴氣前后測(cè)量數(shù)據(jù)，輸出標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下氣體噴嘴噴氣體積測(cè)量結(jié)
果;
7.完成測(cè)試。重復(fù)步驟1，為下次測(cè)試準(zhǔn)備。
[0012]本發(fā)明產(chǎn)生的有益效果是:使用本裝置及方法可以準(zhǔn)確測(cè)量氣體噴嘴噴氣體積，測(cè)量精度高。
[0013]
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]下面將結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明，附圖中:
圖1是本發(fā)明實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
【具體實(shí)施方式】
[0015]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0016]如圖1所示，一種排水稱重式氣體噴嘴噴氣體積測(cè)試裝置，包括靜水天平5、上水槽3、氣體收集容器8、噴氣管6、抽氣管9、溫度傳感器7、壓力傳感器2 ;靜水天平5應(yīng)固定高度放置；氣體收集容器8 (氣體收集容器為等截面容器)應(yīng)垂直懸掛在靜水天平3下方的測(cè)量點(diǎn)；氣體收集容器2應(yīng)浸入裝有定量水溶液的上水槽3中，且不與水槽相接觸；噴氣管6和抽氣管9通過上水槽3底面垂直伸入氣體收集容器8中，兩者除不與氣體收集容器8有接觸外，與氣體收集容器8內(nèi)部上表面距離大于10cm，彼此應(yīng)保持一定距離，互不干涉；抽氣管9上端面應(yīng)比噴氣管6上端面低5cm以上；通過抽氣管9調(diào)整氣體收集容器8內(nèi)部液面與抽氣管9上端面齊平；溫度傳感器7應(yīng)固定，且高于氣體收集容器8內(nèi)部液面，且不與其它結(jié)構(gòu)或水溶液接觸；壓力傳感器2位于噴氣管6下端面附近；噴氣管6下端面在測(cè)試中始終由氣體噴嘴I密封連接；上水槽3中在氣體收集容器外側(cè)還設(shè)有通過水槽底面垂直伸入的溢水管12。
[0017]抽氣管下部連接用于調(diào)整氣體收集容器內(nèi)部液面與抽氣管上端面齊平的調(diào)整裝置，調(diào)整裝置包括抽氣電磁閥10、除水器19、真空泵電磁閥11、放氣電磁閥16、除水器放水電磁閥20、真空泵15、放水管21和下水槽18 ;所述抽氣管下端面伸入除水器中，抽氣電磁閥安裝在抽氣管在水槽與除水器之間的部分，除水器通過真空泵電磁閥和氣管與真空泵連接，通過氣管與放氣電磁閥連接，通過放水管和除水器放水電磁閥與下水槽連接。
[0018]測(cè)試裝置還包括連接下水槽與上水槽的抽水泵，用于將水從下水槽抽至水槽，以及設(shè)置在上水槽底部，用于上水槽放水的放水管14。
[0019]為進(jìn)一步提高測(cè)試精度，使用計(jì)算機(jī)4進(jìn)行數(shù)據(jù)讀取和裝置控制。裝置原理如下:
1.開啟計(jì)算機(jī)4，調(diào)整氣源達(dá)到測(cè)試要求；
2.調(diào)整上水槽3和氣體收集容器8內(nèi)部液面高度。其中，通過計(jì)算機(jī)4，打開抽水泵17，開啟抽氣電磁閥10和真空泵電磁閥11，關(guān)閉放氣電磁閥16和除水器放水電磁閥20，開啟真空泵15，待氣體收集容器8內(nèi)部液面與抽氣管9上端面齊平、上水槽3內(nèi)部液面與溢水管12上端面齊平，關(guān)閉真空泵15，關(guān)閉抽水泵17，關(guān)閉抽氣電磁閥10和真空泵電磁閥11，開啟放氣電磁閥16和除水器放水電磁閥20 ；
3.開始測(cè)試，通過計(jì)算機(jī)4，測(cè)量并記錄噴氣前的穩(wěn)定狀態(tài)下的各參數(shù)；
4.氣體噴嘴噴射氣體。其中，通過計(jì)算機(jī)4，控制氣體噴嘴噴射N個(gè)周期氣體，且保證氣體收集容器8內(nèi)部液面不低于氣體收集容器8的下底面；
5.氣體噴嘴噴氣結(jié)束，中斷氣源；
6.停止測(cè)試，通過計(jì)算機(jī)4，測(cè)量并記錄噴氣后的穩(wěn)定狀態(tài)下的各參數(shù)；
7.通過計(jì)算機(jī)4處理噴氣前后測(cè)量數(shù)據(jù)，輸出標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下氣體噴嘴噴氣體積測(cè)量結(jié)
果;
8.完成測(cè)試。重復(fù)步驟2，為下次測(cè)試準(zhǔn)備。
[0020]本發(fā)明還提供一種使用上述排水稱重式氣體噴嘴噴氣體積測(cè)試裝置的進(jìn)行氣體噴嘴噴氣體積測(cè)試的方法，包括以下步驟:
1)通過抽氣管調(diào)整氣體收集容器內(nèi)部液面與抽氣管上端面齊平；
2)將噴氣管下端面與氣體噴嘴密封連接；
3)噴氣前，在測(cè)試裝置穩(wěn)定狀態(tài)下，測(cè)量并記錄靜水天平讀數(shù)F1、壓力傳感器讀數(shù)P1、溫度傳感器讀數(shù)Tl、抽氣管上端面到氣體收集容器內(nèi)部上表面的高度H ；
4)氣體噴嘴通過噴氣管下端向氣體收集容器中噴入若干周期的氣體，噴氣過程中，需保持水槽中液面高度始終不變，保證氣體收集容器內(nèi)部液面不低于氣體收集容器的下底面；
5)噴氣結(jié)束后，待測(cè)試裝置恢復(fù)穩(wěn)定狀態(tài)后，測(cè)量并記錄靜水天平讀數(shù)F2、壓力傳感器讀數(shù)P2、溫度傳感器讀數(shù)T2以及氣體噴嘴噴氣周期數(shù)N ；
6)根據(jù)已知常量水溶液密度P#和氣體密度P 1以及上述實(shí)際測(cè)量量計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下氣體噴嘴噴氣周期內(nèi)的噴氣體積。
[0021]應(yīng)當(dāng)理解的是，對(duì)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說，可以根據(jù)上述說明加以改進(jìn)或變換，而所有這些改進(jìn)和變換都應(yīng)屬于本發(fā)明所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種排水稱重式氣體噴嘴噴氣體積測(cè)試裝置，其特征在于，包括靜水天平、水槽、氣體收集容器、噴氣管、抽氣管、溫度傳感器和壓力傳感器；所述靜水天平固定高度放置，氣體收集容器通過吊鉤垂直懸掛在靜水天平下方的測(cè)量點(diǎn)；氣體收集容器倒置浸入裝有水溶液的水槽中，且不與水槽相接觸；噴氣管和抽氣管通過水槽底面垂直伸入氣體收集容器中，且與氣體收集容器內(nèi)部上表面保持一定距離；所述溫度傳感器設(shè)置在氣體收集容器內(nèi)部并靠近內(nèi)部上表面，壓力傳感器設(shè)置在噴氣管下端面附近；所述水槽中在氣體收集容器外側(cè)還設(shè)有通過水槽底面垂直伸入的溢水管。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測(cè)試裝置，其特征在于，按上述方案，所述抽氣管下部連接用于調(diào)整氣體收集容器內(nèi)部液面與抽氣管上端面齊平的調(diào)整裝置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測(cè)試裝置，其特征在于，所述調(diào)整裝置包括抽氣電磁閥、除水器、真空泵電磁閥、放氣電磁閥、除水器放水電磁閥、真空泵、放水管和下水槽；所述抽氣管下端面伸入除水器中，抽氣電磁閥安裝在抽氣管在水槽與除水器之間的部分，除水器通過真空泵電磁閥和氣管與真空泵連接，通過氣管與放氣電磁閥連接，通過放水管和除水器放水電磁閥與下水槽連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測(cè)試裝置，其特征在于，所述噴氣管和抽氣管與氣體收集容器內(nèi)部上表面距離大于10cm。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測(cè)試裝置，其特征在于，所述抽氣管上端面應(yīng)比噴氣管上端面低5cm以上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測(cè)試裝置，其特征在于，所述測(cè)試裝置還包括連接下水槽與水槽的抽水泵，用于將水從下水槽抽至水槽。
7.一種使用根據(jù)權(quán)利要求1所述測(cè)試裝置的氣體噴嘴噴氣體積測(cè)試方法，其特征在于，包括以下步驟: 1)通過抽氣管調(diào)整氣體收集容器內(nèi)部液面與抽氣管上端面齊平； 2)將噴氣管下端面與氣體噴嘴密封連接； 3)噴氣前，在測(cè)試裝置穩(wěn)定狀態(tài)下，測(cè)量并記錄靜水天平讀數(shù)F1、壓力傳感器讀數(shù)P1、溫度傳感器讀數(shù)Tl、抽氣管上端面到氣體收集容器內(nèi)部上表面的高度H ； 4)氣體噴嘴通過噴氣管下端向氣體收集容器中噴入若干周期的氣體，噴氣過程中，需保持水槽中液面高度始終不變，保證氣體收集容器內(nèi)部液面不低于氣體收集容器的下底面； 5)噴氣結(jié)束后，待測(cè)試裝置恢復(fù)穩(wěn)定狀態(tài)后，測(cè)量并記錄靜水天平讀數(shù)F2、壓力傳感器讀數(shù)P2、溫度傳感器讀數(shù)T2以及氣體噴嘴噴氣周期數(shù)N ； 6)根據(jù)已知常量水溶液密度P#和氣體密度P 1以及上述實(shí)際測(cè)量量計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下氣體噴嘴噴氣周期內(nèi)的噴氣體積。
【文檔編號(hào)】G01F22/02GK103697962SQ201310730566
【公開日】2014年4月2日 申請(qǐng)日期:2013年12月26日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月26日
【發(fā)明者】顏伏伍, 鄭灝, 田小青, 鄒斌, 孫明 申請(qǐng)人:武漢理工大學(xué)