CN101793588A - 压缩天然气汽车燃气系统低中高压密封性能安全检测方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种压缩天然气汽车燃气系统低中高压密封性能安全检测方法。它是基于具有V0＝(A+B/Pmax *Pressure)/(100*Vdd)物理特性曲线的车用压阻式压力传感器检测压缩天然气车辆燃气系统的压力的变化，来判断压缩天然气汽车车辆燃气系统是否泄漏；它解决燃气系统在高压状态下是否存在漏气行为判断条件；解决燃气系统在高压状态下的密封性能检验技术及方法；提高检测精度和车辆安全性；保护检测人员的人身安全。

Description

压缩天然气汽车燃气系统低中高压密封性能安全检测方法
技术领域
本发明属于车辆系统的检测技术，具体涉及一种压缩天然气汽车燃气系统低中高压密封性能安全检测方法。
背景技术
压缩天然气汽车在制造厂/改装厂的车辆下线检测、车管所车辆年检等场所，针对燃气系统实施中低压状态密封检测领域，目前在国内、外都普遍存在使用通用的检测方法，即检漏液(中性发泡液)检测法和气体防爆检测仪。这种检测方法只是用于高压管路系统安装在外露情况，它的缺点是精度低，检测效果不太，安全性不高；而现在主流制造厂商出于安全因素考虑，把压缩天然气车辆的部分高压管路系统是安装在车身内层里(不外露的)，对于这种情况，现有的检测手段很难实现泄漏的检测。
发明内容
本发明的目的在于提供一种适用于压缩天然气汽车燃气系统低、中和高压密封性能安全检测的方法，以弥补现有检测手段的缺陷。
本发明的技术方案为：压缩天然气汽车燃气系统低中高压密封性能安全检测方法，它是将具有一定特性曲线的车用高压传感器安装在减压器进气口管道上，燃气系统注入正常工作压力内的压缩气体；在5～30分钟内通过高压传感器检测的电压值，当在某一时间内检测到的电压下降值小于设定值时，就可判定此辆压缩天然气汽车的燃气系统密封性能安全检验合格；否则就判定此辆压缩天然气汽车的燃气系统密封性能安全检验不合格；所述具有特性曲线的压力传感器的特性曲线公式为：V0＝(A+B/Pmax*Pressure)/(100*Vdd)
其中Pmax-车用高压传感器最大量程压力值(bar)，Pressure-输入燃气系统的压力值(bar)，Vdd-车用高压传感器供给电压值(V)，V0-车用高压传感器输出电压值，A-当Pressure为0时对应的V0值，B-当Pressure＝Pmax时对应的V0值-A。所述高压传感器为压阻式压力传感器。
压阻式压力传感器是基于半导体材料(单晶硅)的压阻效应原理制成的传感器，利用集成电路工艺直接在硅平膜片上按一定晶向制成扩散压敏电阻，当硅膜片受压时，膜片的变形将使扩散电阻的阻值发生变化。硅平膜片上的扩散电阻通常构成桥式测量电路，相对的桥臂电阻是对称布置的，电阻变化时，电桥输出电压与膜片所受压力成比例变化关系。即物理特性检测方法。
车用高压传感器把减压器进气口实时监控的气体介质信息反馈给燃气管理系统(ECU)，实时信息包括：气量动态信息和气量异常信息，ECU根据信息分类传递给转换开关和高压电磁阀等终端执行。
我们在不破坏压缩天然气汽车燃气系统管路及接头前提下，利用物理特性的检测方法(即敏感元件在压力的作用下，其某些物理特性发生与压力成比例变化的原理，将被测压力直接转换为各种电量)。在车用高压传感器的三端口线束插接件上，安装一个线束插接件转换接头，通过转换接头引出两根线束接入标定的数字显示万能表或二次转换仪，读取车用高压传感器反馈给ECU的电压数值信号进行检测。
本发明中利用具有V0＝(A+B/Pmax*Pressure*T)/(100*Vdd)特性曲线性能的车用高压传感器在单位时间内检测到的电压的下降值来判断压缩天然气汽车碰撞试验后燃气系统是否泄漏；其中对于不同类型的车用高压传感器输入电压值Vdd，对应的有不同的A值和B值，A值和B值的得到是依据欧洲1999年出版的《EURUPEAN  STANDARD》EP60770-11999《传感器输入输出特性的测试标准》而定的。
所述压力传感器的特性曲线公式为V0＝(10+80/Pmax*Pressure)/(100*Vdd)Pmax＝260bar；Vdd＝5伏特，当燃气系统中的压力下降值为零时，对应检测到压力传感器电压下降值为零。
所述压力传感器的特性曲线公式为V0＝(10+80/Pmax*Pressure)/(100*Vdd)Pmax＝250bar；Vdd＝5伏特，当燃气系统中的压力下降值为零时，对应检测到压力传感器电压下降值为零。
所述压力传感器的特性曲线公式为V0＝(10+78.2/Pmax*Pressure)/(100*Vdd)Pmax＝250bar；Vdd＝5伏特，当燃气系统中的压力下降值为零时，对应检测到压力传感器电压下降值为零。
所述车辆放置在检测车间内检测5～30分钟，每隔1～6分钟记录一次相应的电压值及检测时间；以最后一次测量的电压值为准。
技术特点：它具有灵敏系数高。比金属应变式压力传感器的灵敏度系数要大50-100倍，压阻式压力传感器的输出不需要放大器就可直接测量；结构尺寸小，重量轻；结构坚固、抗冲击性和振动性；压力分辨率、频率响应高。检测出像血压那么小的微压，也可测量几十千赫的脉动压力；工作可靠性和精度高，且使用寿命长。其精度可达±0.2％～0.02％；具有温度补偿；燃气系统安全性能检验指标具体量化，易操作性、安全系数高。
附图说明
图1传感器I的物理特性图。
图2传感器II的物理特性图。
图3传感器III的物理特性图。
图1中，V0＝(10+80/Pmax*Pressure)/(100*Vdd)Pmax＝260bar；Vdd＝5伏特
图2中，V0＝(10+80/Pmax*Pressure)/(100*Vdd)Pmax＝250bar；Vdd＝5伏特
图3中，V0＝(10+78.2/Pmax*Pressure)/(100*Vdd)Pmax＝250bar；Vdd＝5伏特
具体实施方式
本实施例用于对本发明权利要求的解释，本领域的技术人员依据本发明技术方案做出的不同于本实施例的改变均属于本发明的保护范围。
具体步骤为：
对压缩天然气汽车的管路及接头处进行目视检查，在确认压缩天然气汽车系统管路及接头处没有明显的损坏和泄露的情况下进行气体高压密封性检验；
a)在减压器进气口安装车用压力传感器，连接外用标定的外接电压电源；
b)对车用压力传感器实施线束连接并正常工作；线束具体接法为：车用高压传感器数据输出“+”端与电压数字显示仪或二次转换仪“+”端相连，车用高压传感器供给电源“+”端与可调电源“+”端相连，车用高压传感器供给电源“-”端与可调电源“-”端、电压数字显示仪或二次转换仪“-”端相连；
c)对压缩天然气汽车燃气系统加压力至20kPa～20MPa的氮气或压缩干燥空气，放置在通风的试验间内；其中20kPa～450kpa为低压，450kpa～3Mpa为中压；3Mpa～20Mpa为高压。
低、中和高压检验方法
d)启动外接电压电源的开启开关，使车辆处于通电状态；并在压缩天然气汽车燃料系统高压一侧的一个区域进行测量及记录电压值；
e)车辆放置在检测车间内检测5分钟，每隔1分钟记录一次相应的电压值及检测时间；
f)以最后一次测量的电压值为准，和第一次测量电压值进行比较，如果电压下降值小于0V，就可判定此辆压缩天然气汽车燃气系统密封性能安全检验合格；否则就判定此辆压缩天然气汽车燃气系统密封性能安全检验不合格。

Claims (6)

1.一种压缩天然气汽车燃气系统低中高压密封性能安全检测方法，它是将具有一定特性曲线的车用高压传感器安装在减压器进气口管道上，燃气系统注入正常工作压力内的压缩气体；在5～30分钟内通过高压传感器检测的电压值，当在某一时间内检测到的电压下降值小于设定值时，就可判定此辆压缩天然气汽车的燃气系统密封性能安全检验合格；否则就判定此辆压缩天然气汽车的燃气系统密封性能安全检验不合格；所述具有特性曲线的压力传感器的特性曲线公式为：V0＝(A+B/Pmax*Pressure)/(100*Vdd)
其中Pmax-车用高压传感器最大量程压力值(bar)，Pressure-输入燃气系统的压力值(bar)，Vdd-车用高压传感器供给电压值(V)，V0-车用高压传感器输出电压值，A-当Pressure为0时对应的V0值，B-当Pressure＝Pmax时对应的V0值-A。所述高压传感器为压阻式压力传感器。
2.如权利要求1所述压缩天然气汽车燃气系统低中高压密封性能安全检测方法，其特征在于所述压力传感器的特性曲线公式为V0＝(10+80/Pmax*Pressure)/(100*Vdd)Pmax＝260bar；Vdd＝5伏特，当燃气系统中的压力下降值为零时，对应检测到压力传感器电压下降值为零。
3.如权利要求1所述压缩天然气汽车燃气系统低中高压密封性能安全检测方法，其特征在于所述压力传感器的特性曲线公式为V0＝(10+80/Pmax*Pressure)/(100*Vdd)Pmax＝250bar；Vdd＝5伏特，当燃气系统中的压力下降值为零时，对应检测到压力传感器电压下降值为零。
4.如权利要求1所述压缩天然气汽车燃气系统低中高压密封性能安全检测方法，其特征在于所述压力传感器的特性曲线公式为V0＝(10+78.2/Pmax*Pressure)/(100*Vdd)Pmax＝250bar；Vdd＝5伏特，当燃气系统中的压力下降值为零时，对应检测到压力传感器电压下降值为零。
5.如权利要求1～4任一所述压缩天然气汽车燃气系统低中高压密封性能安全检测方法，其特征在于车辆放置在检测车间内检测5～30分钟，每隔1～6分钟记录一次相应的电压值及检测时间；以最后一次测量的电压值为准。
6.如权利要求1所述压缩天然气汽车燃气系统低中高压密封性能安全检测方法，其特征在于所述具体步骤为：
对压缩天然气汽车的管路及接头处进行目视检查，在确认压缩天然气汽车系统管路及接头处没有明显的损坏和泄露的情况下进行气体高压密封性检验；
a)在减压器进气口安装车用压力传感器，连接外用标定的外接电压电源；
b)对车用压力传感器实施线束连接并正常工作；线束具体接法为：车用高压传感器数据输出“+”端与电压数字显示仪或二次转换仪“+”端相连，车用高压传感器供给电源“+”端与可调电源“+”端相连，车用高压传感器供给电源“-”端与可调电源“-”端、电压数字显示仪或二次转换仪“-”端相连；
c)对压缩天然气汽车压力系统加压力至20kPa～20MPa的氮气或压缩干燥空气，放置在通风的试验间内；
低、中和高压检验方法
d)启动外接电压电源的开启开关，使车辆处于通电状态；并在压缩天然气汽车燃料系统高压一侧的一个区域进行测量及记录电压值；
e)车辆放置在检测车间内检测5分钟，每隔1分钟记录一次相应的电压值及检测时间；
f)以最后一次测量的电压值为准，和第一次测量电压值进行比较，如果电压下降值小于0V，就可判定此辆压缩天然气汽车燃气系统密封性能安全检验合格；否则就判定此辆压缩天然气汽车燃气系统密封性能安全检验不合格。
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