CN100575899C

CN100575899C - 基本惯量测试仪

Info

Publication number: CN100575899C
Application number: CN200810061877A
Authority: CN
Inventors: 周申生; 周速帆
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2008-05-29
Filing date: 2008-05-29
Publication date: 2009-12-30
Anticipated expiration: 2028-05-29
Also published as: CN101285727A

Abstract

基本惯量测试仪，包括IGBT控制箱、速度传感器总成和电脑，IGBT控制箱包括微处理器和大功率场效应管，IGBT控制箱与速度传感器总成、电脑、底盘测功机上的力传感器以及电涡流机电连接，IGBT控制箱对电涡流机实现恒力控制，通过两次恒力F1、F2加载滑行，分别测量速度传感器总成和力传感器传来的信号，测出滚筒转速和实测阻力的平均值，电脑程序测控整个测量过程，并按基本惯量的计算公式计算测量结果。具有测量准确性、重复性好和操作简单、能对使用现场的汽车底盘测功机进行测量以及便于携带的优点。

Description

基本惯量测试仪

技术领域

本发明涉及一种基本惯量测量装置，尤其涉及一种汽车底盘测功机台体基本惯量测试仪。

背景技术

依据国家环保行业HJ/T290-2006、HJ/T291-2006、HJ/T292-2006和HJ/T396-2007标准，用于工况法排气污染物测量的汽车底盘测功机，其基本惯量均要进行测量，其基本惯量应在规定值±2％范围之内，与标称值允许相差1％。HJ/T396-2007规定按下列方法进行测量：

1、底盘测功机充分预热，对底盘测功机不加载，检测底盘测功机在正常结构状态时的48～32km/h的滑行时间t1(s)。

2、拆去底盘测功机的机械飞轮后，底盘测功机充分预热，对底盘测功机不加载，检测拆去机械飞轮时底盘测功机的48～32km/h的滑行时间t2(s)。

3、计算机械飞轮的DIW_fly。

4、计算底盘测功机基本惯量DIW

DIW = \frac{DI W_{fly} \times t 1}{t 1 - t 2}

式中：

DIW——底盘测功机基本惯量(kg)。

DIW_fly——机械飞轮转动惯量的等效汽车质量(kg)。

t1——底盘测功机正常结构状态时48～32km/h的实测滑行时间(s)。

t2——拆去飞轮后底盘测功机48～32km/h的实测滑行时间(s)。

上述方法存在下列缺点：

1、因增减飞轮后，飞轮转动的风阻和增减飞轮后台体阻力变化，导致该基本惯量计算公式的假设难以成立，其测量结果数据的准确性和重复性较差，不能满足相关技术指标的要求。

2、检测基本惯量要增减惯量飞轮，这在设备使用现场是无法实现。

3、要计算机械飞轮转动惯量的等效汽车质量，实际操作难度大。

发明内容

本发明所要解决的技术问题就是克服现有技术的不足，提供一种测量数据准确和重复性好的基本惯量测试仪。

本发明所采用的技术方案是：基本惯量测试仪，包括IGBT控制箱、速度传感器总成和电脑，IGBT控制箱包括微处理器和大功率场效应管，IGBT控制箱与速度传感器总成、电脑、底盘测功机上的力传感器以及电涡流机电连接，IGBT控制箱对电涡流机实现恒力控制，通过两次恒力F1、F2加载滑行，分别测量速度传感器总成和力传感器传来的信号，测出滚筒转速和实测阻力的平均值，电脑程序测控整个测量过程，并按基本惯量的计算公式计算测量结果。

本发明有益的技术效果是：首先，由于本发明采用两次恒力加载滑行，用实测阻力的平均值代替经典公式中的力控制值，具有测量准确性和重复性好的优点。其次，本发明测量转动惯量时，不必配置标准飞轮，不必拆装飞轮，大大减轻了劳动强度，具有操作简单、能对使用现场的汽车底盘测功机进行测量的优点。第三，由于本发明体积较小、重量轻，具有便于携带的优点。

附图说明

图1：为本发明的工作原理方框图；

图2：为速度传感器总成的结构示意图；

图3：为图2的俯视图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述：

如图1所示，基本惯量测试仪，包括IGBT控制箱、速度传感器总成和电脑，IGBT控制箱包括微处理器和大功率场效应管，IGBT控制箱与速度传感器总成、电脑、底盘测功机上的力传感器以及电涡流机电连接，IGBT控制箱对电涡流机实现恒力控制，通过两次恒力F1、F2加载滑行，恒力F1、F2为电涡流机加载等效滚筒表面阻力，分别测量速度传感器总成和力传感器传来的信号，测出滚筒转速和实测阻力的平均值，电脑程序测控整个测量过程，并按基本惯量的计算公式计算测量结果。IGBT控制箱设有点动开关与底盘测功机上控制电机的变频器电连接，控制电机的起停，更加方便检测。本实施例中，为了便于携带，采用笔记本电脑，笔记本电脑通过RS-232串口通信口与IGBT控制箱连接，力传感器的工作电压为12V，基本惯量测试仪的接两相AC220V电源。采用60A大功率场效应管控制电路，力传感器信号采用16位A/D转换器采集，转换速度5微秒。速度传感器总成采用600脉冲转角编码器。涡流机电流采用IGBT脉宽调节，调节频率800Hz。

基本惯量的计算公式为：DIW＝(F₁-F₂)/(ΔV₁/Δt₁-ΔV₂/Δt₂)(kg)，F₁和F₂分别为恒力F1、F2情况下，在速度滑行区间实测阻力的平均值(N)；Δt₁和Δt₂为分别为恒力F1、F2情况下，在速度滑行区间的滑行时间(s)；ΔV₁、ΔV₂分别为恒力F1、F2情况下，在速度滑行区间的实际记录起始滑行速度与终止滑行速度差(m/s)。

以下为一个测量实例：

按照设备说明书的要求，将底盘测功机或被检设备充分预热，然后按以下步骤进行：

1、驱动滚筒速度至56km/h，在(48～16)km/h速度区间段进行恒力F₁＝1170N时滑行测试，上工位机记录滑行时间Δt₁(s)和实测阻力的平均值F₁(N)，实测起始与终止滑行速度差ΔV₁。

2、驱动滚筒速度至56km/h，在(48～16)km/h速度区间段进行恒力F₁＝0N时滑行测试，上工位机记录滑行时间Δt₂(s)和实测阻力的平均值F₂(N)，实测起始与终止滑行速度差ΔV₂。

3、上位机按计算公式求得DIW

DIW＝(F₁-F₂)/(ΔV₁/Δt₁-ΔV₂/Δt₂)

4、再重复两次上述测量，求三次DIW测量结果平均值作为最终测量结果。

如图2和3所示，速度传感器总成包括转角编码器1、靠轮2和支架总成，支架总成包括摆臂3、销轴4、弹簧5、L型横梁6和磁性表座7，转角编码器1和靠轮2同轴设置在摆臂3的一端上，摆臂3通过销轴4转动地设置在L型横梁6上，摆臂3的另一端由弹簧5与L型横梁6连接，靠轮2与底盘测功机上的滚筒9弹性接触，L型横梁6与磁性表座7固定连接，磁性表座7固定在机架8上。因靠轮2与底盘测功机上的滚筒9弹性接触，该速度传感器总成可适应任何规格直径的滚筒进行速度测量。

Claims

1、基本惯量测试仪，其特征在于：包括IGBT控制箱、速度传感器总成和电脑，IGBT控制箱包括微处理器和大功率场效应管，IGBT控制箱与速度传感器总成、电脑、底盘测功机上的力传感器以及电涡流机电连接，IGBT控制箱对电涡流机实现恒力控制，通过两次恒力F1、F2加载滑行，分别测量速度传感器总成和力传感器传来的信号，测出滚筒转速和实测阻力的平均值，电脑程序测控整个测量过程，并按基本惯量的计算公式计算测量结果，基本惯量的计算公式为：DIW＝(F1-F2)/(ΔV₁/Δt₁-ΔV₂/Δt₂)，单位为kg，F1和F2分别为恒力F1、F2情况下，在速度滑行区间实测阻力的平均值，单位为N；Δt₁和Δt₂分别为恒力F1、F2情况下，在速度滑行区间的滑行时间，单位为s；ΔV₁和ΔV₂分别为恒力F1、F2情况下，在速度滑行区间的实际记录起始滑行速度与终止滑行速度差，单位为m/s。

2、根据权利要求1所述的基本惯量测试仪，其特征在于：速度传感器总成包括转角编码器、靠轮和支架总成，支架总成包括摆臂、销轴、弹簧、L型横梁和磁性表座，转角编码器和靠轮同轴设置在摆臂的一端上，摆臂通过销轴转动地设置在L型横梁上，摆臂的另一端由弹簧与L型横梁连接，靠轮与底盘测功机上的滚筒弹性接触，L型横梁与磁性表座固定连接，磁性表座固定在机架上。

3、根据权利要求1或2所述的基本惯量测试仪，其特征在于：IGBT控制箱设有点动开关与底盘测功机上控制电机的变频器电连接，控制电机的起停。