一種發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油含氣量測量設(shè)備及其測量方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油含氣量測量設(shè)備及其測量方法，包括真空泵，超聲波振動(dòng)棒，取油管道，測量腔以及活塞氣缸，其中，所述真空泵連接至測量腔并用于對(duì)測量腔抽真空；所述取油管道一端連接至發(fā)動(dòng)機(jī)總成，另一端連接至測量腔；所述活塞氣缸連接至測量腔，其用于接收來自測量腔的機(jī)油并可將機(jī)油擠回測量腔。本發(fā)明可以精確測量發(fā)動(dòng)機(jī)在不同工作狀態(tài)下機(jī)油中的含氣量，降低發(fā)動(dòng)機(jī)或零件潤滑故障率。
【專利說明】
_種發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油含氣量測量設(shè)備及其測量方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及發(fā)動(dòng)機(jī)潤滑測試領(lǐng)域，具體涉及一種發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油含氣量測量設(shè)備及其測量方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)水平的不斷提高，發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油含氣量問題的改善變得越來越有意義，過高的機(jī)油含氣量會(huì)導(dǎo)致機(jī)油壽命縮短，同時(shí)導(dǎo)致液壓部件和摩擦軸承的大量損壞失效。
[0003]目前國際主流的機(jī)油含氣量測量方法分為兩種，一種是基于密度變化的測試法，即放射性核素的放射密度會(huì)隨其在機(jī)油中散布密度而產(chǎn)生同比例變化，使用這一物理特性可以實(shí)現(xiàn)機(jī)油含氣量的連續(xù)測量；另一種是基于體積變化的測量法，即將機(jī)油從發(fā)動(dòng)機(jī)主油道放出，測試機(jī)油前后(機(jī)油被放出時(shí)刻包含氣體的最大體積-靜放置一段時(shí)間后的機(jī)油體積)體積變化來進(jìn)行測量。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)中存在如下技術(shù)問題:目前常規(guī)采用的人工放機(jī)油含氣量測試方法，由于受到環(huán)境等多種因素影響，導(dǎo)致機(jī)油含氣量測量結(jié)果誤差較大，試驗(yàn)數(shù)據(jù)再現(xiàn)性不佳。如何更加準(zhǔn)確的對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油含氣量進(jìn)行測定，是目前試驗(yàn)開發(fā)過程面臨的重要問題。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油含氣量測量設(shè)備及其測量方法，測量發(fā)動(dòng)機(jī)在不同工作狀態(tài)下機(jī)油中的含氣量，降低發(fā)動(dòng)機(jī)或零件潤滑故障率。具體技術(shù)方案如下:
[0006]—種發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油含氣量測量設(shè)備，包括真空栗，超聲波振動(dòng)棒，取油管道，測量腔以及活塞氣缸，其中，所述真空栗連接至測量腔并用于對(duì)測量腔抽真空;所述取油管道一端連接至發(fā)動(dòng)機(jī)總成，另一端連接至測量腔;所述活塞氣缸連接至測量腔，其用于接收來自測量腔的機(jī)油并可將機(jī)油擠回測量腔。
[0007]進(jìn)一步地，還包括回油管道，其一端連接至發(fā)動(dòng)機(jī)總成，另一端連接至測量腔。
[0008]進(jìn)一步地，還包括I號(hào)氣動(dòng)閥和6號(hào)氣動(dòng)閥，所述I號(hào)氣動(dòng)閥設(shè)置于連接在取油管道和回油管道之間的連接管路上，所述6號(hào)氣動(dòng)閥設(shè)置在回油管道上。
[0009]進(jìn)一步地，所述超聲波振動(dòng)棒設(shè)置于測量腔內(nèi)，其用于對(duì)測量腔內(nèi)的機(jī)油進(jìn)行超聲空化破裂，將機(jī)油中氣泡破裂并釋放。
[0010]進(jìn)一步地，所述取油管道和/或回油管道選用低黏性采樣管道。
[0011]進(jìn)一步地，還包括穩(wěn)壓腔和4號(hào)氣動(dòng)閥，所述穩(wěn)壓腔設(shè)置在真空栗與測量腔之間的管路上，所述4號(hào)氣動(dòng)閥設(shè)置在穩(wěn)壓腔與測量腔之間的管路上。
[0012]進(jìn)一步地，還包括壓力傳感器，其連接至測量腔并感應(yīng)測量腔壓力；還包括2號(hào)氣動(dòng)閥，3號(hào)氣動(dòng)閥以及5號(hào)氣動(dòng)閥，2號(hào)氣動(dòng)閥設(shè)置于取油管道上，3號(hào)氣動(dòng)閥設(shè)置于活塞氣缸與測量腔之間的管路上，5號(hào)氣動(dòng)閥設(shè)置于測量腔與外界之間的管路上并用于平衡測量腔壓力。
[0013]進(jìn)一步地，還包括控制箱和觸摸屏，控制箱內(nèi)安裝有CPU控制單元、信號(hào)采集單元，24V開關(guān)電源以及24V直流繼電器，外設(shè)控制箱面板，觸摸屏安裝在控制箱面板，其上實(shí)時(shí)顯示設(shè)備當(dāng)前的溫度、壓力，以及處于的工作循環(huán)模式;測量結(jié)束后，設(shè)備會(huì)自動(dòng)計(jì)算出機(jī)油中含氣量;和/或所述1-6號(hào)氣動(dòng)閥均采用電磁閥控制;和/或測量腔為鋼化玻璃體積計(jì);和/或真空栗采用雙真空負(fù)壓栗。
[0014]上述發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油含氣量測量設(shè)備的測量方法，包括如下步驟:
[0015](I)使氣壓平衡；
[0016](2)將主油道中機(jī)油抽取到測量腔內(nèi)；
[0017](3)利用負(fù)壓氣泡破裂、超聲空化破裂方法，將機(jī)油中氣泡破裂并釋放；
[0018](4)根據(jù)工作體積、溫度計(jì)算出修正系數(shù)，并對(duì)最終結(jié)果進(jìn)行最終修正。
[0019]進(jìn)一步地，步驟(I)中進(jìn)一步包括:
[0020](1-1)接通電源；
[0021](1-2)觸摸屏顯示啟動(dòng)、停止、數(shù)據(jù)清除、設(shè)備自檢、當(dāng)前機(jī)油溫度、測量腔壓力；
[0022](1-3)清除上次測量數(shù)據(jù)；
[0023](1-4)進(jìn)行設(shè)備自檢:變頻電機(jī)開始推動(dòng)氣缸壓縮，測試氣缸密閉性及壓力觸感器狀態(tài);真空栗開始工作，對(duì)測量腔抽真空；
[0024]步驟(2)中進(jìn)一步包括:
[0025](2-1)1號(hào)氣動(dòng)閥打開，主油道油會(huì)流過此設(shè)備；
[0026](2-2) 2號(hào)、6號(hào)氣動(dòng)閥打開充油，讓機(jī)油充分在測量腔中運(yùn)行20秒；
[0027]步驟(3)中進(jìn)一步包括:
[0028](3-1)4號(hào)氣動(dòng)閥、1/2號(hào)真空栗開始工作，直到壓力至_60Kpa;
[0029](3-2)5號(hào)氣動(dòng)閥開啟，平衡測量腔壓力后關(guān)閉5號(hào)氣動(dòng)閥；
[0030](3-3)步驟過程反復(fù) 2次；
[0031](3-4)變頻器控制變頻電機(jī)推動(dòng)活塞迅速從2號(hào)限位開關(guān)運(yùn)動(dòng)到I號(hào)限位開關(guān)，3號(hào)氣動(dòng)閥開啟，機(jī)油從測量腔底部飛濺入活塞氣缸；
[0032](3-5)穩(wěn)定1S后，活塞從I號(hào)限位運(yùn)動(dòng)到2號(hào)限位，機(jī)油從活塞氣缸被重新擠回測量腔，3號(hào)氣動(dòng)閥關(guān)閉；
[0033](3-6)步驟(3-4)(3-5)過程反復(fù) 3次；
[0034](3-7)超聲波振動(dòng)棒開始工作，每次工作2-3S即停止，停機(jī)1S繼續(xù)工作，反復(fù)20次，測量結(jié)束；
[0035]步驟(4)中進(jìn)一步包括:測量結(jié)束后，根據(jù)初始溫度、最終溫度、相關(guān)體積、最終液位高度計(jì)算出含氣量，并顯示在HMI人機(jī)界面，計(jì)算公式為:Aerat1n[ % ] = (VrefAir/VrefOil).100%，其中，VoOil = VeOil(l+0(T。一Te))
[0036]VoAir — VoMix VoOil
[0037]Vref0il = Vo0il( l+P(Tref — To))
[0038]VrefAir = VoAir.(Tref/To)
[0039]其中￠ = 0.0007 1/K，參考溫度為20Γ
[0040]Aerat1n一機(jī)油含氣量[0041 ] VrefAir—校正空氣體積
[0042]VrefQii—校正機(jī)油體積
[0043]VoOil 一最大機(jī)油體積
[0044]VeOil—穩(wěn)定機(jī)油體積
[0045]VoAir—最大氣體體積
[0046]VoMix一最大總體積
[0047]Tref—參考溫度。
[0048]與目前現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)勢:
[0049]1、安全:為了提高設(shè)備在油氣環(huán)境中運(yùn)行安全性，本發(fā)明采用電磁閥控制氣動(dòng)閥的方式，這樣可以有效將油氣環(huán)境與電氣隔離開；
[0050]2:簡潔:觸摸屏上實(shí)時(shí)顯示設(shè)備當(dāng)前的溫度、壓力，以及處于的工作循環(huán)模式;測量結(jié)束后，設(shè)備會(huì)自動(dòng)計(jì)算出機(jī)油中含氣量；
[0051 ] 3:可靠:取油管道選用低黏性采樣管道，這樣可以有效降低氣泡在管道里破裂的可能性;為了避免振動(dòng)棒連續(xù)工作對(duì)機(jī)油局部溫度產(chǎn)生影響，導(dǎo)致最終測量結(jié)果出現(xiàn)誤差，故在程序中設(shè)定每次短時(shí)間開啟(3-5S)；
[0052]4:自主編程:可根據(jù)試驗(yàn)要求，自主編寫功能程序，讓設(shè)備能滿足不同試驗(yàn)要求或測量要求。HMI控制屏也可以根據(jù)使用人習(xí)慣，任意設(shè)置；
[0053]5:簡潔顯示界面。在測量過程中，一切操作、顯示均在HMI界面上，讓試驗(yàn)人員能直接、有效的進(jìn)行試驗(yàn)，并對(duì)試驗(yàn)過程實(shí)時(shí)監(jiān)控；
[0054]6:獨(dú)特氣泡破裂法。大氣泡，采用常規(guī)負(fù)壓進(jìn)行破碎;小氣泡采用負(fù)壓飛濺法進(jìn)行破裂;針對(duì)微氣泡利用超聲空化破碎(當(dāng)聲強(qiáng)達(dá)到一定強(qiáng)度時(shí)，聲場作用的局部區(qū)域暫時(shí)負(fù)壓，使機(jī)油中微氣泡生長直至破裂)，這樣機(jī)油中氣泡將祛除的更徹底，測量結(jié)果也將更精確。
【附圖說明】
[0055]圖1發(fā)明設(shè)備示意圖
[0056]圖2發(fā)明控制總圖
[0057]圖3發(fā)明外置繼電器線圈圖
[0058]圖4開關(guān)量執(zhí)行單元控制圖
[0059]圖5模擬量執(zhí)行單元控制圖
[0060]圖6觸摸屏界面圖
【具體實(shí)施方式】
[0061]下面根據(jù)附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述，其為本發(fā)明多種實(shí)施方式中的一種優(yōu)選實(shí)施例。
[0062]在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，為能連續(xù)測量不同工作狀態(tài)下的發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油含氣量，采用雙真空負(fù)壓栗，在有效破裂存在機(jī)油中的大氣泡的同時(shí)，減少機(jī)油附著損失;針對(duì)機(jī)油中無法依靠負(fù)壓破裂的氣泡，本發(fā)明引入超聲空化法破裂微氣泡;為避免因測量環(huán)境不同導(dǎo)致的測量差異性，將引入以下參數(shù)及公式計(jì)算含氣量;公式如下:
[0063]Aerat1n[ % ] = (VrefAir/VrefQii).100%
[0064]其中=Te))
[0065]VoAir — VoMix VoOil
[0066]VrefOil = VoOil( l+P(Tref — To))
[0067]VrefAir = VoAir.(Tref/To)
[0068]其中β = 0.0007 1/Κ，參考溫度為20Γ
[0069]Aerat1n一機(jī)油含氣量
[0070]VrefAir—校正空氣體積[0071 ]Vref0il—校正機(jī)油體積
[0072]VciQil—最大機(jī)油體積
[0073]VeOii—穩(wěn)定機(jī)油體積
[0074]VoAir—最大氣體體積
[0075]VoMix一最大總體積
[0076]Tref一參考溫度。
[0077]發(fā)明所需配件:電氣控制箱、CTU控制單元、信號(hào)采集單元、觸摸屏、24V直流繼電器，24V開關(guān)電源、限位開關(guān)、變頻器、變頻電機(jī)、活塞氣缸、常閉氣動(dòng)控制閥、真空栗、穩(wěn)壓腔、單向閥、手調(diào)閥、溫度傳感器、壓力傳感器、超聲波振動(dòng)棒、鋼化玻璃體積計(jì)(測量腔)、液位傳感器;安裝方式:HMI觸摸屏安裝在控制箱面板;CPU控制單元、信號(hào)采集單元，24V開關(guān)電源、24V直流繼電器安裝在設(shè)備控制箱中；限位開關(guān)、變頻器、變頻電機(jī)、活塞氣缸、氣動(dòng)控制閥、真空栗、穩(wěn)壓腔、單向閥、手調(diào)閥、溫度傳感器、壓力傳感器、超聲波振動(dòng)棒、鋼化玻璃體積計(jì)安裝在設(shè)備本體上。以上設(shè)備測量方法主體步驟如下:
[0078]1、首先保證氣壓平衡，然后將主油道中機(jī)油抽取到測量腔內(nèi)；
[0079]2、利用負(fù)壓氣泡破裂、超聲空化破裂方法，將機(jī)油中氣泡破裂并釋放；
[0080]3、根據(jù)工作體積、溫度計(jì)算出修正系數(shù)，并對(duì)最終結(jié)果進(jìn)行最終修正。
[0081]檢測箱各階段(模塊)工作原理
[0082](I)初始狀態(tài):
[0083]圖1中各閥體均處于關(guān)閉狀態(tài)，電機(jī)未得電工作，活塞氣缸位于2號(hào)限位處
[0084]圖2中PLC的端口都無任何信號(hào)輸出，也未采集任何信號(hào)；
[0085]圖3中PLC外置繼電器線圈未得電，相應(yīng)的觸點(diǎn)開關(guān)也處于斷開狀態(tài)
[0086]圖4中開關(guān)量執(zhí)行單元處于未得電狀態(tài)度
[0087]圖5中模擬量執(zhí)行單元處于未工作狀態(tài)
[0088](2)設(shè)備工作前自檢
[0089]每次試驗(yàn)前，需要對(duì)設(shè)備狀態(tài)進(jìn)行檢測，以保證測量結(jié)果的準(zhǔn)確性。在HMI界面上，設(shè)置了自檢按鈕，每次試驗(yàn)前，在HMI界面上按下自檢鍵，設(shè)備將有如下執(zhí)行動(dòng)作:
[0090]①1-6號(hào)氣動(dòng)閥分步執(zhí)行開關(guān)動(dòng)作；
[0091 ] ②5號(hào)氣動(dòng)閥關(guān)閉，3號(hào)氣動(dòng)閥打開，活塞氣缸從I號(hào)限位往2號(hào)限位運(yùn)動(dòng)，測量腔中壓力增加，此時(shí)壓力傳感器將腔內(nèi)相對(duì)壓力值顯示在HMI界面上
[0092]③4號(hào)氣動(dòng)閥打開，I號(hào)、2號(hào)真空栗開始工作，抽取測量腔中壓力，當(dāng)壓力處于-30Kpa 土 1Kpa時(shí)，停機(jī)20S，5號(hào)氣動(dòng)閥打開，平衡測量腔壓力；
[0093](3)常規(guī)負(fù)壓氣泡破裂
[0094]試驗(yàn)開始時(shí)，先對(duì)試驗(yàn)的發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行機(jī)油取樣:
[0095]①I號(hào)氣動(dòng)閥開啟，讓主油道中有充分的沖洗采樣管道；
[0096]②I號(hào)閥關(guān)閉，2號(hào)、6號(hào)閥打開，充油20S;
[0097]③2號(hào)、6號(hào)氣動(dòng)閥關(guān)閉，開始進(jìn)入測量狀態(tài)。
[0098]④4號(hào)啟動(dòng)打開，1、2號(hào)真空栗開啟，直至測量腔中氣壓降至_60KPa;
[00"] ⑤穩(wěn)壓30S后，5號(hào)氣動(dòng)閥開啟，平衡氣壓；
[0100]⑥反復(fù)④⑤步驟2次后，所有閥關(guān)閉并進(jìn)入飛濺氣泡破裂程序；
[0101](4)飛濺負(fù)壓氣泡破裂
[0102]因機(jī)油本身具有很強(qiáng)黏度，常規(guī)負(fù)壓破裂已無法將直徑S0.5mm以下氣泡給有效破裂，故采用飛濺負(fù)壓氣泡破裂。工作步驟:
[0103]①變頻器給變頻電機(jī)給予最高轉(zhuǎn)速，活塞迅速向I號(hào)限位開關(guān)運(yùn)動(dòng)；；
[0104]②當(dāng)氣缸接觸到I號(hào)限位開關(guān)后保持不動(dòng)，3號(hào)氣動(dòng)閥立刻開啟，讓機(jī)油迅速通過毛細(xì)(0.3-0.5_)多孔管噴射至活塞氣缸中。根據(jù)流速公式(式中:C一管道的謝才系數(shù);L一管道長度;P—管道兩端的壓力差;R—管道的水力半徑;P—液體密度;g—重力加速度;S —管道的摩阻)計(jì)算得出，經(jīng)過多孔管通道后，液體流速會(huì)成倍加速撞擊氣缸內(nèi)壁。這樣利用撞擊力量，可以將S 0.5mm氣泡給有效的破裂；
[0105]③待穩(wěn)定1S后，活塞氣缸向2號(hào)限位開關(guān)運(yùn)行，直至接觸2號(hào)限位開關(guān)，3號(hào)啟動(dòng)閥關(guān)閉。
[0106]④反復(fù)①②③步驟3次后，所有閥關(guān)閉并進(jìn)入超聲空化破裂程序。
[0107](5)超聲波空化破裂
[0108]在經(jīng)歷常規(guī)負(fù)壓、飛濺負(fù)壓后，仍有少量微小氣泡存在于機(jī)油中。為了讓氣泡去除的更徹底，引入了超聲空化來處理。
[0109]為了避免超聲波發(fā)生器工作熱量對(duì)測量的影響，每次PLC控制超聲波工作時(shí)間在2S-3So
[0110]超聲波振動(dòng)棒在工作時(shí)，可以看到有少量氣泡有機(jī)油中析出并破裂，反復(fù)N次后，超聲波停止工作，此時(shí)默認(rèn)機(jī)油中已無氣泡。
[0111](6)含氣量計(jì)算
[0112]最終的液位高度直接顯示在HMI界面上。
[0113]試驗(yàn)結(jié)束時(shí)，PLC將最終溫度、液位高度讀取，在PLC程序中做最終含氣量計(jì)算。
[0114]下面將結(jié)合示意圖來詳細(xì)說明本發(fā)明。
[0115]第一步:
[0116]接通電源。觸摸屏?xí)@示圖6界面，在HMI界面上，可以看到啟動(dòng)、停止、數(shù)據(jù)清除、設(shè)備自檢、當(dāng)前機(jī)油溫度、測量腔壓力；
[0117]第二步:
[0118]為了避免以前試驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)現(xiàn)今試驗(yàn)產(chǎn)生影響，在試驗(yàn)前先點(diǎn)擊停止按鈕，在點(diǎn)擊清除數(shù)據(jù)按鈕，這樣可以確保PLC內(nèi)部歷史數(shù)據(jù)被清除且不會(huì)對(duì)測量產(chǎn)生任何影響；
[0119]第三步:
[0120]試驗(yàn)前先進(jìn)行設(shè)備自檢。點(diǎn)擊設(shè)備自檢，PLC會(huì)自動(dòng)執(zhí)行自檢工作:
[0121]①繼電器K1-K6線圈依次得電；[0122 ] ②繼電器K3線圈得電，3號(hào)氣動(dòng)閥工作，圖5中變頻器工作，變頻電機(jī)開始推動(dòng)氣缸壓縮，測試氣缸密閉性及壓力觸感器狀態(tài)；
[0123]③繼電器K4/K7 /K8線圈得電，4號(hào)氣動(dòng)閥打開且I號(hào)、2號(hào)真空栗開始工作，對(duì)測量腔抽真空；
[0124]第四步:
[0125]開始試驗(yàn)，點(diǎn)擊開始試驗(yàn)按鈕，PLC會(huì)自動(dòng)執(zhí)行測量工作，自動(dòng)試驗(yàn)步驟如下:
[0126]①Kl繼電器線圈得電，I號(hào)氣動(dòng)閥打開，主油道油會(huì)流過此設(shè)備；
[0127]②運(yùn)行M秒后，Kl繼電器斷電，K2//K6繼電器線圈得電，2號(hào)、6號(hào)氣動(dòng)閥打開充油，讓機(jī)油充分在測量腔中運(yùn)行20秒，K2//K6繼電器斷電；
[0128]③K4/K7/K8繼電器線圈得電，4號(hào)氣動(dòng)閥、1/2號(hào)真空栗開始工作，直到壓力至-60KpaoK4/K7/K8繼電器斷電，對(duì)應(yīng)執(zhí)行單元停止運(yùn)行；
[0129]④K5繼電器線圈得電，5號(hào)氣動(dòng)閥開啟，平衡測量腔壓力后關(guān)閉5號(hào)氣動(dòng)閥；
[0130]⑤5、3-4過程反復(fù)2次；
[0131]⑥變頻器控制變頻電機(jī)推動(dòng)活塞迅速從2號(hào)限位開關(guān)運(yùn)動(dòng)到I號(hào)限位開關(guān)，K3得電，3號(hào)氣動(dòng)閥開啟，機(jī)油從測量腔底部飛派入活塞氣缸；
[0132]⑦穩(wěn)定1S后，活塞從I號(hào)限位運(yùn)動(dòng)刀2號(hào)限位，機(jī)油從活塞氣缸被重新擠回測量腔，3號(hào)氣動(dòng)閥關(guān)閉；
[0133]⑧6-7過程反復(fù)3次；
[0134]⑨K9得電，超聲波振動(dòng)棒開始工作，每次工作2-3S即停止，停機(jī)1S繼續(xù)工作，反復(fù)20次，測量結(jié)束；
[0135]⑩測量結(jié)束后，PLC會(huì)根據(jù)初始溫度、最終溫度、相關(guān)體積、最終液位高度計(jì)算出含氣量，并顯示在HMI人機(jī)界面。
[0136]上面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了示例性描述，顯然本發(fā)明具體實(shí)現(xiàn)并不受上述方式的限制，只要采用了本發(fā)明的方法構(gòu)思和技術(shù)方案進(jìn)行的各種改進(jìn)，或未經(jīng)改進(jìn)直接應(yīng)用于其它場合的，均在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油含氣量測量設(shè)備，其特征在于，包括真空栗，超聲波振動(dòng)棒，取油管道，測量腔以及活塞氣缸，其中，所述真空栗連接至測量腔并用于對(duì)測量腔抽真空；所述取油管道一端連接至發(fā)動(dòng)機(jī)總成，另一端連接至測量腔;所述活塞氣缸連接至測量腔，其用于接收來自測量腔的機(jī)油并可將機(jī)油擠回測量腔。2.如權(quán)利要求1所述的發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油含氣量測量設(shè)備，其特征在于，還包括回油管道，其一端連接至發(fā)動(dòng)機(jī)總成，另一端連接至測量腔。3.如權(quán)利要求2所述的發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油含氣量測量設(shè)備，其特征在于，還包括I號(hào)氣動(dòng)閥和6號(hào)氣動(dòng)閥，所述I號(hào)氣動(dòng)閥設(shè)置于連接在取油管道和回油管道之間的連接管路上，所述6號(hào)氣動(dòng)閥設(shè)置在回油管道上。4.如權(quán)利要求1-3所述的發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油含氣量測量設(shè)備，其特征在于，所述超聲波振動(dòng)棒設(shè)置于測量腔內(nèi)，其用于對(duì)測量腔內(nèi)的機(jī)油進(jìn)行超聲空化破裂，將機(jī)油中氣泡破裂并釋放。5.如權(quán)利要求1-3所述的發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油含氣量測量設(shè)備，其特征在于，所述取油管道和/或回油管道選用低黏性采樣管道。6.如權(quán)利要求1-5所述的發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油含氣量測量設(shè)備，其特征在于，還包括穩(wěn)壓腔和4號(hào)氣動(dòng)閥，所述穩(wěn)壓腔設(shè)置在真空栗與測量腔之間的管路上，所述4號(hào)氣動(dòng)閥設(shè)置在穩(wěn)壓腔與測量腔之間的管路上。7.如權(quán)利要求1-6所述的發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油含氣量測量設(shè)備，其特征在于，還包括壓力傳感器，其連接至測量腔并感應(yīng)測量腔壓力；還包括2號(hào)氣動(dòng)閥，3號(hào)氣動(dòng)閥以及5號(hào)氣動(dòng)閥，2號(hào)氣動(dòng)閥設(shè)置于取油管道上，3號(hào)氣動(dòng)閥設(shè)置于活塞氣缸與測量腔之間的管路上，5號(hào)氣動(dòng)閥設(shè)置于測量腔與外界之間的管路上并用于平衡測量腔壓力。8.如權(quán)利要求1-7所述的發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油含氣量測量設(shè)備，其特征在于，還包括控制箱和觸摸屏，控制箱內(nèi)安裝有CHJ控制單元、信號(hào)采集單元，24V開關(guān)電源以及24V直流繼電器，外設(shè)控制箱面板，觸摸屏安裝在控制箱面板，其上實(shí)時(shí)顯示設(shè)備當(dāng)前的溫度、壓力，以及處于的工作循環(huán)模式;測量結(jié)束后，設(shè)備會(huì)自動(dòng)計(jì)算出機(jī)油中含氣量;和/或所述1-6號(hào)氣動(dòng)閥均采用電磁閥控制;和/或測量腔為鋼化玻璃體積計(jì);和/或真空栗采用雙真空負(fù)壓栗。9.如權(quán)利要求1-8所述發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油含氣量測量設(shè)備的測量方法，其特征在于，包括如下步驟: (1)使氣壓平衡； (2)將主油道中機(jī)油抽取到測量腔內(nèi)； (3)利用負(fù)壓氣泡破裂、超聲空化破裂方法，將機(jī)油中氣泡破裂并釋放； (4)根據(jù)工作體積、溫度計(jì)算出修正系數(shù)，并對(duì)最終結(jié)果進(jìn)行最終修正。10.如權(quán)利要求9所述發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油含氣量測量設(shè)備的測量方法，其特征在于，步驟(I)中進(jìn)一步包括: (1-1)接通電源； (1-2)觸摸屏顯示啟動(dòng)、停止、數(shù)據(jù)清除、設(shè)備自檢、當(dāng)前機(jī)油溫度、測量腔壓力； (1-3)清除上次測量數(shù)據(jù)； (1-4)進(jìn)行設(shè)備自檢:變頻電機(jī)開始推動(dòng)氣缸壓縮，測試氣缸密閉性及壓力觸感器狀態(tài);真空栗開始工作，對(duì)測量腔抽真空； 步驟(2)中進(jìn)一步包括: (2-1) I號(hào)氣動(dòng)閥打開，主油道油會(huì)流過此設(shè)備； (2-2) 2號(hào)、6號(hào)氣動(dòng)閥打開充油，讓機(jī)油充分在測量腔中運(yùn)行20秒； 步驟(3)中進(jìn)一步包括: (3-1)4號(hào)氣動(dòng)閥、1/2號(hào)真空栗開始工作，直到壓力至-60Kpa; (3-2)5號(hào)氣動(dòng)閥開啟，平衡測量腔壓力后關(guān)閉5號(hào)氣動(dòng)閥； (3-3)步驟(3-1)和(3-2)過程反復(fù)2次； (3-4)變頻器控制變頻電機(jī)推動(dòng)活塞迅速從2號(hào)限位開關(guān)運(yùn)動(dòng)到I號(hào)限位開關(guān)，3號(hào)氣動(dòng)閥開啟，機(jī)油從測量腔底部飛濺入活塞氣缸； (3-5)穩(wěn)定1S后，活塞從I號(hào)限位運(yùn)動(dòng)到2號(hào)限位，機(jī)油從活塞氣缸被重新擠回測量腔，3號(hào)氣動(dòng)閥關(guān)閉； (3-6)步驟(3-4)(3-5)過程反復(fù)3次； (3-7)超聲波振動(dòng)棒開始工作，每次工作2-3S即停止，停機(jī)1S繼續(xù)工作，反復(fù)20次，測量結(jié)束； 步驟(4)中進(jìn)一步包括:測量結(jié)束后，根據(jù)初始溫度、最終溫度、相關(guān)體積、最終液位高度計(jì)算出含氣量，并顯示在HMI人機(jī)界面，計(jì)算公式為:Aerat 1n [ % ] = (VrefAir/VrefOil).100%，其中，Vc1Qil = VeQil(HKTc1-Te))VoAir — VoMix VoOil VrefOil = VoOil ( l+β(Tref — To))VrefAir — VoAir.(Tref/To) 其中β = 0.0007 1/Κ，參考溫度為20°C Aerat1n一機(jī)油含氣量 VrefAir一校正空氣體積 VrefOil一校正機(jī)油體積 VoOil 一最大機(jī)油體積 VeOil 一穩(wěn)定機(jī)油體積 VoAir 一最大氣體體積 V OMix 一最大總體積 Tref 一參考溫度ο
【文檔編號(hào)】G01N7/16GK105865972SQ201610457421
【公開日】2016年8月17日
【申請(qǐng)日】2016年6月22日
【發(fā)明人】王雷鳴, 祖松, 單鹽安, 王經(jīng)理
【申請(qǐng)人】奇瑞汽車股份有限公司