本發(fā)明涉及一種汽油辛烷值全自動(dòng)測(cè)定裝置及方法，用于汽油辛烷值測(cè)定機(jī)自動(dòng)檢測(cè)與控制的領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

目前，國(guó)內(nèi)外汽油辛烷值測(cè)定機(jī)均為手動(dòng)儀器，需要實(shí)驗(yàn)員手動(dòng)尋找液面，手動(dòng)切換油杯，自動(dòng)化程度低、實(shí)驗(yàn)員勞動(dòng)強(qiáng)度大，效率低。同時(shí)，手動(dòng)尋找液面人為因素影響較大，且存在較大誤差，對(duì)測(cè)試結(jié)果有較大影響。

隨著電子技術(shù)的發(fā)展，油品分析儀器已經(jīng)逐步向自動(dòng)化、智能化發(fā)展。全自動(dòng)化儀器因其方便、智能、測(cè)試精度高等優(yōu)點(diǎn)已逐步取代傳統(tǒng)手動(dòng)儀器。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明涉及一種汽油辛烷值全自動(dòng)測(cè)定裝置及方法。

本發(fā)明能夠自動(dòng)完成油樣評(píng)定，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中無(wú)需人為干預(yù)，很大程度降低了操作者的勞動(dòng)強(qiáng)度以及減少了人為操作誤差。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的一個(gè)技術(shù)方案是提供一種汽油辛烷值全自動(dòng)測(cè)定裝置，其包含：

油杯，其油路通過(guò)進(jìn)油閥與發(fā)動(dòng)機(jī)連接；

油杯高度調(diào)節(jié)裝置，其根據(jù)收到的第一控制指令帶動(dòng)所述油杯移動(dòng)，對(duì)油杯高度進(jìn)行調(diào)節(jié)，以調(diào)節(jié)燃空比來(lái)尋找最大爆震液面；

爆震檢測(cè)裝置，其與發(fā)動(dòng)機(jī)連接，實(shí)時(shí)檢測(cè)根據(jù)當(dāng)前燃空比產(chǎn)生的爆震值；

信號(hào)采集與控制裝置，其采集所述爆震檢測(cè)裝置測(cè)得的爆震信號(hào)，并向所述油杯高度調(diào)節(jié)裝置提供所述第一控制指令；油杯調(diào)節(jié)的過(guò)程中測(cè)到最大爆震值時(shí)，該油杯的液面是與之對(duì)應(yīng)的最大爆震液面。

優(yōu)選地，所述油杯高度調(diào)節(jié)裝置設(shè)置有油杯限位裝置，其進(jìn)一步包含上限位傳感器和下限位傳感器，對(duì)油杯的高度調(diào)節(jié)進(jìn)行限位；所述下限位傳感器還作為油杯高度調(diào)節(jié)裝置的零位。

優(yōu)選地，所述限位傳感器和下限位傳感器是兩個(gè)光電傳感器。

優(yōu)選地，所述油杯高度調(diào)節(jié)裝置包含第一步進(jìn)電機(jī)，和通過(guò)第一聯(lián)軸器與該第一步進(jìn)電機(jī)連接的絲桿；通過(guò)控制第一步進(jìn)電機(jī)使絲桿旋轉(zhuǎn)，來(lái)帶動(dòng)油杯上下移動(dòng)。

優(yōu)選地，所述汽油辛烷值全自動(dòng)測(cè)定裝置設(shè)有多個(gè)油杯，和與進(jìn)油閥連接的進(jìn)油閥切換裝置；根據(jù)信號(hào)采集與控制裝置向其發(fā)送的第二控制指令，所述進(jìn)油閥切換裝置控制進(jìn)油閥旋轉(zhuǎn)來(lái)切換油杯。

優(yōu)選地，所述進(jìn)油閥切換裝置包含第二步進(jìn)電機(jī)、第二聯(lián)軸器、編碼器；所述第二步進(jìn)電機(jī)通過(guò)第二聯(lián)軸器帶動(dòng)進(jìn)油閥旋轉(zhuǎn)；所述編碼器安裝在第二步進(jìn)電機(jī)的電機(jī)軸上，以實(shí)時(shí)檢測(cè)進(jìn)油閥的當(dāng)前位置并反饋給信號(hào)采集與控制裝置。

優(yōu)選地，所述汽油辛烷值全自動(dòng)測(cè)定裝置設(shè)有人機(jī)交互裝置，其通過(guò)通訊方式與信號(hào)采集與控制裝置進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸；

所述人機(jī)交互裝置設(shè)有標(biāo)定界面；所述信號(hào)采集與控制裝置通過(guò)進(jìn)油閥切換裝置控制進(jìn)油閥分別旋轉(zhuǎn)到任一油杯所對(duì)應(yīng)的位置時(shí)，所述人機(jī)交互裝置根據(jù)標(biāo)定界面上收到的用戶操作指令，將當(dāng)前油杯對(duì)應(yīng)的位置作為所述進(jìn)油閥切換裝置的標(biāo)定位置進(jìn)行存儲(chǔ)。

優(yōu)選地，所述進(jìn)油閥切換裝置具有多個(gè)標(biāo)定位置，分別對(duì)應(yīng)于任一油杯的位置和實(shí)驗(yàn)結(jié)束后斷油的位置。

本發(fā)明的另一個(gè)技術(shù)方案是提供一種汽油辛烷值全自動(dòng)測(cè)定方法，用于上述任意一種汽油辛烷值全自動(dòng)測(cè)定裝置；所述汽油辛烷值全自動(dòng)測(cè)定方法在每次進(jìn)行液面尋找時(shí)，油杯高度調(diào)節(jié)裝置先回到設(shè)定的零位；

發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火，信號(hào)采集與控制裝置通過(guò)進(jìn)油閥切換裝置控制進(jìn)油閥旋轉(zhuǎn)，以切換到當(dāng)前進(jìn)行液面尋找的油杯；

油杯高度調(diào)節(jié)裝置持續(xù)調(diào)節(jié)當(dāng)前油杯向上移動(dòng)；所述信號(hào)采集與控制裝置采集爆震檢測(cè)裝置測(cè)得的爆震值，并判斷是否達(dá)到最大爆震值；

當(dāng)測(cè)得的爆震值經(jīng)過(guò)了數(shù)值先變大再下降到設(shè)定閾值的拐點(diǎn)時(shí)，信號(hào)采集與控制裝置判斷拐點(diǎn)時(shí)的爆震值對(duì)應(yīng)于最大爆震值；

信號(hào)采集與控制裝置采集并記錄油杯高度調(diào)節(jié)裝置在拐點(diǎn)時(shí)所處的位置；油杯高度調(diào)節(jié)裝置回到該位置后，結(jié)束對(duì)當(dāng)前油杯的液面尋找。

優(yōu)選地，所述的汽油辛烷值全自動(dòng)測(cè)定方法，進(jìn)一步包含油品評(píng)定的過(guò)程：通過(guò)人機(jī)交互裝置設(shè)置對(duì)油品自動(dòng)評(píng)定的測(cè)試方法；所述人機(jī)交互裝置與信號(hào)采集與控制裝置基于通訊方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸；

信號(hào)采集與控制裝置通過(guò)進(jìn)油閥切換裝置控制進(jìn)油閥旋轉(zhuǎn)，以切換到當(dāng)前進(jìn)行油品評(píng)定的油杯；每次油品評(píng)定時(shí)，信號(hào)采集與控制裝置采集爆震采集模塊測(cè)得的爆震信號(hào)，并判斷爆震信號(hào)穩(wěn)定后，記錄當(dāng)前實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，再控制油杯切換進(jìn)行下一次油品評(píng)定。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)：

本發(fā)明可自動(dòng)尋找最大爆震液面，精度高，降低檢測(cè)誤差。

本發(fā)明可自動(dòng)切換油杯進(jìn)行油品評(píng)定，大大降低實(shí)驗(yàn)員的勞動(dòng)強(qiáng)度，效率高。

本發(fā)明可自動(dòng)完成整個(gè)實(shí)驗(yàn)評(píng)定過(guò)程，無(wú)需人為干預(yù)，快捷方便。

附圖說(shuō)明

圖1為一種汽油辛烷值全自動(dòng)測(cè)定裝置的整體結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖1，通過(guò)詳細(xì)說(shuō)明一個(gè)較佳的具體實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步闡述。

如圖1所示的一種汽油辛烷值全自動(dòng)測(cè)定裝置，包含：油杯高度調(diào)節(jié)裝置1、油杯限位裝置2、進(jìn)油閥切換裝置5、信號(hào)采集與控制裝置9、人機(jī)交互裝置8、爆震檢測(cè)裝置7，油杯3、進(jìn)油閥4、發(fā)動(dòng)機(jī)6。

其中，所述油杯高度調(diào)節(jié)裝置1帶動(dòng)油杯3移動(dòng)。所述油杯限位裝置2安裝在油杯高度調(diào)節(jié)裝置1上，起到限位保護(hù)作用和作為油杯高度調(diào)節(jié)裝置1的起始零位。所述進(jìn)油閥切換裝置5可控制進(jìn)油閥4旋轉(zhuǎn)，以切換油杯3進(jìn)行實(shí)驗(yàn)評(píng)定。所述信號(hào)采集與控制裝置9控制進(jìn)油閥切換裝置5，進(jìn)行自動(dòng)切油。

所述信號(hào)采集與控制裝置9還分別采集油杯限位裝置2、爆震檢測(cè)裝置7、油杯高度調(diào)節(jié)裝置1的信號(hào)。所述爆震檢測(cè)裝置7連接發(fā)動(dòng)機(jī)6，可實(shí)時(shí)檢測(cè)不同燃空比產(chǎn)生的爆震信號(hào)。信號(hào)采集與控制裝置9通過(guò)采集爆震檢測(cè)裝置7的信號(hào)，來(lái)控制油杯高度調(diào)節(jié)裝置1對(duì)油杯3高度進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)燃空比的調(diào)節(jié)，以尋找最大爆震液面。信號(hào)采集與控制裝置9與人機(jī)交互裝置8通過(guò)通訊方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。

所述油杯高度調(diào)節(jié)裝置1包含第一步進(jìn)電機(jī)，和通過(guò)第一聯(lián)軸器與該第一步進(jìn)電機(jī)連接的絲桿。信號(hào)采集與控制裝置9通過(guò)控制第一步進(jìn)電機(jī)，來(lái)控制絲桿旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)油杯3上下移動(dòng)。

所述油杯限位裝置2的上下兩個(gè)限位傳感器，例如是上下兩個(gè)光電傳感器，可選擇歐姆龍凹槽型光電傳感器。上光電傳感器起到限位作用，防止油杯調(diào)節(jié)失控。下光電傳感器作為油杯高度調(diào)節(jié)裝置的零位，即起始位置。示例地，使上下兩個(gè)光電傳感器的安裝距離在25mm左右，作為限位使用。

所述油杯高度調(diào)節(jié)裝置1每次尋找液面之前需要回到零位，即從貧油狀態(tài)下開始尋找液面，保證液面尋找的準(zhǔn)確性。同時(shí)，從貧油狀態(tài)下尋找液面，可以減少發(fā)動(dòng)機(jī)6積碳量。

所述爆震檢測(cè)裝置7采用磁致伸縮原理，靈敏度高，用于檢測(cè)不同燃空比下的爆震強(qiáng)度。

所述進(jìn)油閥切換裝置5包含第二步進(jìn)電機(jī)、第二聯(lián)軸器、編碼器；該第二步進(jìn)電機(jī)通過(guò)第二聯(lián)軸器帶動(dòng)進(jìn)油閥4旋轉(zhuǎn)，來(lái)切換油杯。編碼器安裝在電機(jī)軸上，可實(shí)時(shí)檢測(cè)進(jìn)油閥4當(dāng)前位置，并輸出信號(hào)傳送給信號(hào)采集與控制裝置9以實(shí)時(shí)反饋進(jìn)油閥位置，保證油杯切換的準(zhǔn)確性。

所述進(jìn)油閥切換裝置5安裝后、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)前，需要對(duì)進(jìn)油閥切換裝置5進(jìn)行標(biāo)定，保證切換的準(zhǔn)確性。辛烷值測(cè)定機(jī)一般配4個(gè)油杯，同時(shí)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后需要斷油，進(jìn)油閥切換裝置5需要至少標(biāo)定與此對(duì)應(yīng)的5個(gè)位置。

人機(jī)交互裝置8設(shè)計(jì)有標(biāo)定界面，信號(hào)采集與控制裝置9收到標(biāo)定命令后，調(diào)整第二步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng)進(jìn)油閥4旋轉(zhuǎn)。當(dāng)旋轉(zhuǎn)到某一油杯所對(duì)應(yīng)的位置后，在人機(jī)交互裝置8中點(diǎn)擊“標(biāo)定”按鈕即可。人機(jī)交互裝置8將標(biāo)定的位置存儲(chǔ)起來(lái)，為后續(xù)油杯切換使用。

所述人機(jī)交互裝置8例如采用pc機(jī)作為開發(fā)平臺(tái)，利用c++語(yǔ)言編寫操作界面，與信號(hào)采集與控制裝置9基于通訊方式來(lái)傳輸數(shù)據(jù)。所述信號(hào)采集與控制裝置9采用pic16位單片機(jī)作為核心處理芯片，外圍電路包含ad采樣電路、驅(qū)動(dòng)電路等。

本發(fā)明一種汽油辛烷值全自動(dòng)測(cè)定方法的自動(dòng)實(shí)驗(yàn)流程，分為液面尋找與油品評(píng)定。

液面尋找的步驟如下：

a1：油杯高度調(diào)節(jié)裝置1回零位；

a2：發(fā)動(dòng)機(jī)6點(diǎn)火，進(jìn)油閥切換裝置5切換到需要尋找液面的油杯；

a3：油杯高度調(diào)節(jié)裝置1開始調(diào)節(jié)油杯緩慢向上移動(dòng)；例如，移動(dòng)速度可控制在0.2mm/s。

a4：信號(hào)采集與控制裝置9通過(guò)采集爆震檢測(cè)裝置7信號(hào)，來(lái)檢測(cè)最大爆震。

a5：檢測(cè)到最大爆震后，信號(hào)采集與控制裝置9記錄當(dāng)前位置，油杯高度調(diào)節(jié)裝置1繼續(xù)向上移動(dòng)，此時(shí)爆震值變??；可設(shè)置合理的閾值，即判斷爆震值下降到一定閾值后，說(shuō)明已經(jīng)找到最大爆震點(diǎn)。

a6：油杯高度調(diào)節(jié)裝置1回到最大爆震點(diǎn)對(duì)應(yīng)的位置，單個(gè)油杯液面尋找結(jié)束。如需尋找其它油杯液面，可控制進(jìn)油閥切換裝置5來(lái)切換進(jìn)油閥，進(jìn)行液面尋找。

油品評(píng)定步驟如下:

b1：通過(guò)人機(jī)交互裝置8設(shè)置測(cè)試方法后，儀器開始自動(dòng)評(píng)定。

b2：切換油杯，進(jìn)行不同油品評(píng)定。

b3：信號(hào)采集與控制裝置9通過(guò)采集爆震采集模塊7數(shù)據(jù)，來(lái)判定爆震信號(hào)是否已經(jīng)穩(wěn)定，其中判定方法可自行設(shè)定。

b4：當(dāng)爆震信號(hào)穩(wěn)定后，記錄當(dāng)前實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，切換油杯，進(jìn)行下一油品評(píng)定。

b5：實(shí)驗(yàn)結(jié)束，自動(dòng)給出實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

盡管本發(fā)明的內(nèi)容已經(jīng)通過(guò)上述優(yōu)選實(shí)施例作了詳細(xì)介紹，但應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到上述的描述不應(yīng)被認(rèn)為是對(duì)本發(fā)明的限制。在本領(lǐng)域技術(shù)人員閱讀了上述內(nèi)容后，對(duì)于本發(fā)明的多種修改和替代都將是顯而易見的。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)由所附的權(quán)利要求來(lái)限定。