一種柴油燃燒器電機(jī)轉(zhuǎn)速測量方法
【專利摘要】一種柴油燃燒器電機(jī)轉(zhuǎn)速測量方法，該方法以電磁波為介質(zhì)，在固定支架上配置電磁波發(fā)射器，電機(jī)軸上配置反射片，當(dāng)電機(jī)軸轉(zhuǎn)動(dòng)一圈，即反射電磁波一次；在合適的位置配置一塊電磁波接收器，當(dāng)電磁波反射到接收器上，即計(jì)數(shù)一次，由此感知電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)圈數(shù)；進(jìn)而測得柴油燃燒器電機(jī)轉(zhuǎn)速。該方法保證了柴油燃燒器風(fēng)油配比始終處于理論最佳范圍，為燃燒效率始終處于最佳提供了保證。還易于通過配風(fēng)量的調(diào)整，使得高溫環(huán)境下的NOx生成量受控，減少大氣污染物排放。
【專利說明】一種柴油燃燒器電機(jī)轉(zhuǎn)速測量方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明適用于柴油燃燒器的控制，包括但不限于上述領(lǐng)域。
現(xiàn)有技術(shù)
[0002]為使燃燒器達(dá)到油氣匹配，需要明確掌握燃燒器的進(jìn)風(fēng)量，并輔之以合適的供油量。目前采用的手段很多，如在電機(jī)內(nèi)部配置霍爾效應(yīng)片等等，上述方法可行性也不錯(cuò)，但系統(tǒng)較為復(fù)雜，且電機(jī)工作時(shí)間久后產(chǎn)生的高溫會(huì)誘發(fā)電器原件的工作可靠性等問題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]一種柴油燃燒器電機(jī)轉(zhuǎn)速測量方法，本發(fā)明特征在于，該方法以電磁波為介質(zhì)，在固定支架上配置電磁波發(fā)射器，電機(jī)軸上配置反射片，當(dāng)電機(jī)軸轉(zhuǎn)動(dòng)一圈，即反射電磁波一次；在合適的位置配置一塊電磁波接收器，當(dāng)電磁波反射到接收器上，即計(jì)數(shù)一次，由此感知電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)圈數(shù)，進(jìn)而測得柴油燃燒器電機(jī)轉(zhuǎn)速測量裝置。
[0004]以電機(jī)轉(zhuǎn)速作為燃燒器進(jìn)氣量的主要依據(jù)，根據(jù)試驗(yàn)測量或理論計(jì)算出電機(jī)不同轉(zhuǎn)速條件下對(duì)應(yīng)的進(jìn)風(fēng)量，輔之以海拔高度和溫度參數(shù)的修正；對(duì)應(yīng)的供油機(jī)構(gòu)以該數(shù)據(jù)(指經(jīng)修正后的進(jìn)風(fēng)量)為依據(jù)，進(jìn)行對(duì)應(yīng)最佳供油量的配給。
[0005]所述的進(jìn)風(fēng)量，為電機(jī)每旋轉(zhuǎn)一圈進(jìn)氣量與電機(jī)轉(zhuǎn)速之積。
[0006]所述的供油量為油泵的每脈沖進(jìn)油量與每單位時(shí)間內(nèi)工作頻率之積即為單位時(shí)間內(nèi)的供油量；其中，油泵的每脈沖進(jìn)油量是基本固定的。
[0007]風(fēng)機(jī)進(jìn)風(fēng)量和風(fēng)機(jī)的電機(jī)轉(zhuǎn)速成正比，風(fēng)機(jī)電機(jī)每轉(zhuǎn)一圈的進(jìn)風(fēng)量與風(fēng)機(jī)的扇葉葉型及風(fēng)道背壓緊密相關(guān)，簡單說就是和風(fēng)機(jī)及風(fēng)機(jī)應(yīng)用環(huán)境相關(guān)，這是由風(fēng)機(jī)及其使用環(huán)境決定了的。由于使用環(huán)境已經(jīng)確定，風(fēng)機(jī)已經(jīng)確定，風(fēng)機(jī)的電機(jī)每轉(zhuǎn)一圈的風(fēng)量也已經(jīng)確定，故而就可以建立在一定密度條件下進(jìn)風(fēng)量與風(fēng)機(jī)的電機(jī)轉(zhuǎn)速之間的線性關(guān)系。由上述說明環(huán)節(jié)可以看出，如果空氣密度發(fā)生了變化，則仍有可能導(dǎo)致進(jìn)風(fēng)量發(fā)生變化，故而需要對(duì)密度的變化因素進(jìn)行考慮。而導(dǎo)致空氣密度變化的主要因素是壓力和溫度，大氣環(huán)境下的空氣壓力變化最大影響因素是海拔，故而針對(duì)空氣密度在一定海拔高度和溫度條件下的數(shù)值，可以依據(jù)環(huán)境溫度和海拔高度的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)制訂一個(gè)表格，供查詢和提供參照。當(dāng)環(huán)境海拔高度和溫度確定之后，空氣的密度則根據(jù)條件最相似的查詢結(jié)果為參照進(jìn)行計(jì)算和修正。這種具體的方法很多，可以采用相關(guān)法等計(jì)算。
[0008]風(fēng)機(jī)總供風(fēng)量計(jì)算，為電機(jī)每旋轉(zhuǎn)一圈進(jìn)風(fēng)量與風(fēng)機(jī)電機(jī)轉(zhuǎn)速之積。
[0009]關(guān)于供油量的計(jì)算，油泵的每脈沖進(jìn)油量又是基本固定的，與每秒鐘的工作頻率之積即為單位時(shí)間內(nèi)的泵油量。
[0010]關(guān)于供油量的計(jì)算依據(jù)，可以參照柴油燃燒最佳實(shí)際風(fēng)油當(dāng)量配比為1.2?1.4進(jìn)行調(diào)配。
[0011]實(shí)施效果:
該算法保證了柴油燃燒器風(fēng)油配比始終處于理論最佳范圍，為燃燒效率始終處于最佳提供了保證。還易于通過配風(fēng)量的調(diào)整，使得高溫環(huán)境下的NOx生成量受控，減少大氣污染物排放。
[0012]其次由于該裝置只需要提供電機(jī)軸反射電磁波的位置即可，故而方便地安裝于軸的各個(gè)方便的位置和角度，避免熱對(duì)元件的影響，提高系統(tǒng)可靠性。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1是本發(fā)明的測量裝置結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0014]一種柴油燃燒器電機(jī)轉(zhuǎn)速測量方法，本發(fā)明特征在于，該方法以電磁波為介質(zhì)，在固定支架上配置電磁波發(fā)射器，電機(jī)軸上配置反射片，當(dāng)電機(jī)軸轉(zhuǎn)動(dòng)一圈，即反射電磁波一次；在合適的位置配置一塊電磁波接收器，當(dāng)電磁波反射到接收器上，即計(jì)數(shù)一次，由此感知電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)圈數(shù)；進(jìn)而測得柴油燃燒器電機(jī)轉(zhuǎn)速。
[0015]以電機(jī)轉(zhuǎn)速作為燃燒器進(jìn)氣量的主要依據(jù)，根據(jù)試驗(yàn)測量或理論計(jì)算出電機(jī)不同轉(zhuǎn)速條件下對(duì)應(yīng)的進(jìn)風(fēng)量，輔之以海拔高度和溫度參數(shù)的修正；對(duì)應(yīng)的供油機(jī)構(gòu)以該數(shù)據(jù)(指經(jīng)修正后的進(jìn)風(fēng)量)為依據(jù)，進(jìn)行對(duì)應(yīng)最佳供油量的配給。
[0016]所述的進(jìn)風(fēng)量，為電機(jī)每旋轉(zhuǎn)一圈進(jìn)氣量與電機(jī)轉(zhuǎn)速之積。
[0017]所述的供油量為油泵的每脈沖進(jìn)油量與每單位時(shí)間內(nèi)工作頻率之積即為單位時(shí)間內(nèi)的供油量；其中，油泵的每脈沖進(jìn)油量是基本固定的。
[0018]本發(fā)明的理論依據(jù)為:
風(fēng)機(jī)進(jìn)風(fēng)量和風(fēng)機(jī)電機(jī)轉(zhuǎn)速之間的換算關(guān)系，含有對(duì)海拔變化和溫度變化進(jìn)行修正的補(bǔ)償方法解釋
風(fēng)機(jī)進(jìn)風(fēng)量和風(fēng)機(jī)的電機(jī)轉(zhuǎn)速成正比，風(fēng)機(jī)電機(jī)每轉(zhuǎn)一圈的進(jìn)風(fēng)量與風(fēng)機(jī)的扇葉葉型及風(fēng)道背壓緊密相關(guān)，簡單說就是和風(fēng)機(jī)及風(fēng)機(jī)應(yīng)用環(huán)境相關(guān)，這是由風(fēng)機(jī)及其使用環(huán)境決定了的。由于使用環(huán)境已經(jīng)確定，風(fēng)機(jī)已經(jīng)確定，風(fēng)機(jī)的電機(jī)每轉(zhuǎn)一圈的風(fēng)量也已經(jīng)確定，故而就可以建立在一定密度條件下進(jìn)風(fēng)量與風(fēng)機(jī)的電機(jī)轉(zhuǎn)速之間的線性關(guān)系。
[0019]由上述說明環(huán)節(jié)還可以看出，如果空氣密度發(fā)生了變化，則仍有可能導(dǎo)致實(shí)際進(jìn)風(fēng)量發(fā)生變化，故而需要對(duì)密度的變化因素進(jìn)行考慮。而導(dǎo)致空氣密度變化的主要因素是壓力和溫度，當(dāng)壓力降低或溫度升高時(shí)，均導(dǎo)致空氣密度下降；相反則導(dǎo)致空氣密度上升。大氣環(huán)境下的空氣壓力變化最大影響因素是海拔，故而針對(duì)空氣密度在一定海拔高度和溫度條件下的數(shù)值，可以依據(jù)環(huán)境溫度和海拔高度的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)制訂一個(gè)表格，供查詢和提供參照。當(dāng)環(huán)境海拔高度和溫度確定之后，空氣的密度則根據(jù)對(duì)應(yīng)的海拔和溫度條件，以最相似的查詢結(jié)果為參照進(jìn)行計(jì)算和修正。這種具體的計(jì)算和修正方法很多，可以采用互相關(guān)法等計(jì)算。
[0020]還可以采用擬合法，即采用多段的線性曲線擬合空氣密度隨海拔高度和溫度變化的復(fù)雜非線性規(guī)律。當(dāng)環(huán)境海拔和溫度參數(shù)確定后，即可將海拔高度和溫度參數(shù)代入相應(yīng)適用的線性曲線計(jì)算公式中，從而求得對(duì)應(yīng)條件下的空氣密度修正值。
[0021]風(fēng)機(jī)總供風(fēng)量計(jì)算，為電機(jī)每旋轉(zhuǎn)一圈進(jìn)風(fēng)量與風(fēng)機(jī)電機(jī)轉(zhuǎn)速之積。
[0022]關(guān)于油泵供油量的計(jì)算方法關(guān)于供油量的計(jì)算，油泵的每脈沖進(jìn)油量又是基本固定的，與每單位時(shí)間內(nèi)工作頻率之積即為單位時(shí)間內(nèi)的泵油量。
[0023]關(guān)于風(fēng)油配比之間的匹配關(guān)系的指導(dǎo)原則
關(guān)于供油量的計(jì)算依據(jù)，可以參照柴油燃燒最佳實(shí)際風(fēng)油當(dāng)量配比為1.2?1.4進(jìn)行調(diào)配。當(dāng)實(shí)際工作空燃當(dāng)量比小于1.2時(shí)，則減小供油量或是加大供風(fēng)量；當(dāng)實(shí)際工作空燃當(dāng)量比大于1.4時(shí)，則加大供油量或是減小供風(fēng)量。
[0024]關(guān)于多義線擬合法或查表法的解釋
如前所述，空氣密度受多種因素影響，呈現(xiàn)非線性規(guī)律。使用一個(gè)復(fù)雜的算法來精確描述空氣的密度，在工程上沒有必要。常用下述兩種算法來近似計(jì)算空氣密度的工程計(jì)算數(shù)值。
[0025]多義線擬合算法，即采用多段的線性曲線擬合空氣密度隨海拔高度和溫度變化的復(fù)雜非線性規(guī)律。當(dāng)環(huán)境海拔和溫度參數(shù)確定后，即可將上述兩個(gè)參數(shù)代入相應(yīng)適用的線性曲線計(jì)算公式中，從而求得對(duì)應(yīng)條件下的空氣密度修正計(jì)算值。
[0026]查表法是另一種估算空氣密度的方法，即在存貯器內(nèi)將空氣密度在不同海拔和溫度條件下的數(shù)值做成數(shù)據(jù)查詢表，當(dāng)燃燒器工作時(shí)即先行查詢并修正空氣密度數(shù)值，當(dāng)環(huán)境海拔高度和溫度確定之后，空氣的密度則根據(jù)對(duì)應(yīng)的海拔和溫度條件，以最相似的查詢結(jié)果為參照進(jìn)行計(jì)算和修正。這種具體的計(jì)算和修正方法很多，可以采用鄰近點(diǎn)值互相關(guān)法等估算。
[0027]風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速與油泵工作頻率之間的換算關(guān)系
由前面所述，我們可以獲得這樣一個(gè)概念，即確定的系統(tǒng)和使用環(huán)境條件下，可以通過風(fēng)機(jī)電機(jī)的轉(zhuǎn)速獲知確切的風(fēng)機(jī)進(jìn)風(fēng)量信息。根據(jù)風(fēng)、油匹配關(guān)系，油泵的最佳泵油量也已經(jīng)確定。
[0028]在已知油泵每脈沖供油的情況下，只需要確定油泵的工作頻率即可。
[0029]即確定風(fēng)機(jī)電機(jī)轉(zhuǎn)速和油泵工作頻率之間的數(shù)字關(guān)系即可。實(shí)際的工程使用過程中，即通過建立一個(gè)線性關(guān)系式來確定兩者之間的換算關(guān)系，也可以加上某些修正系數(shù)。
[0030]該關(guān)系式與燃燒器系統(tǒng)和油泵工作特性緊密相關(guān)，當(dāng)更換油泵或風(fēng)機(jī)時(shí)，或是調(diào)整燃燒器的使用背壓情況時(shí)，均會(huì)使得換算關(guān)系式發(fā)生變化。在這里不便給出確切的方程式，因?yàn)樗鼈儾⒉贿m用于所有情況，僅能在這里給出文字說明。
【權(quán)利要求】
1.一種柴油燃燒器電機(jī)轉(zhuǎn)速測量方法，其特征在于，該方法以電磁波為介質(zhì)，在固定支架上配置電磁波發(fā)射器，電機(jī)軸上配置反射片，當(dāng)電機(jī)軸轉(zhuǎn)動(dòng)一圈，即反射電磁波一次；在合適的位置配置一塊電磁波接收器，當(dāng)電磁波反射到接收器上，即計(jì)數(shù)一次，由此感知電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)圈數(shù)；進(jìn)而測得柴油燃燒器電機(jī)轉(zhuǎn)速。
【文檔編號(hào)】G01P3/48GK104459184SQ201410807428
【公開日】2015年3月25日 申請(qǐng)日期:2014年12月23日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月23日
【發(fā)明者】劉世青, 葉致中, 陳令清, 康壯 申請(qǐng)人:云南航天工業(yè)有限公司