CN103185694A

CN103185694A - 一种测量柴油机内油雾浓度的方法

Info

Publication number: CN103185694A
Application number: CN201310010971XA
Authority: CN
Inventors: 张宁; 任刚; 刘佳
Original assignee: XI'AN JNR MECHANICAL AND ELECTRICAL EQUIPMENT CO Ltd
Current assignee: XI'AN JNR MECHANICAL AND ELECTRICAL EQUIPMENT CO Ltd
Priority date: 2013-01-11
Filing date: 2013-01-11
Publication date: 2013-07-03
Anticipated expiration: 2033-01-11
Also published as: CN103185694B

Abstract

一种测量柴油机内油雾浓度的方法，包括测量OPR值，校准OPR值，计算当前油雾浓度。此方法既能区分探头探测区域表面脏污和柴油机内悬浮的油雾，又能精确测算出柴油机内油雾的实际浓度，同时，还能判断探头表面是否被较多的脏污所污。

Description

一种测量柴油机内油雾浓度的方法

技术领域

本发明涉及一种区分油雾探测器探头表面污染与柴油机内恒定油雾的方法。

背景技术

现有透射方式油雾探测器探头均使用两个红外二级管，一个为发射二极管用于发射红外线，另一个为接收二极管用于接收红外线。当油雾通过探测器探头的探测区域时，接收二极管接收的红外线强度会减弱，油雾探测器以接收二极管接收到得红外线强度减弱的多少来判断油雾浓度。

根据以下几个参数计算油雾浓度：

(1)OI：接收二极管接实时接收到的红外线强度；

(2)OPR：经过计算后得到的探头置于洁净空气中OI值；

(3)OMC：油雾浓度。

OMC＝C*(OPR-OI)/OPR，其中C为补偿系数。

由于OI是每次接收二极管的实测值，所以如何确定OPR就成了计算油雾浓度的关键。如果探头表面在使用过程中没有任何污染，发射二极管与接收二级管也不会有任何的衰减，OPR值可以一直固定为出厂值。但实际情况是，柴油机内部油雾会不断的在探头表面沉积，导致使用一段时间后的探头放在洁净空气中的OI值会有比较明显降低。为了反映OPR由于探头污染而发生改变，传统的油雾探测器都采取了以下措施：

OPR值每隔一个固定的时间间隔就自动减1，用来模拟探头污染的速度。当OPR值被减到小于OI时，OPR自动等于OI。

虽然该方法在一定程度上模拟了探头受污染的情况，大大减少了由探头脏污所引起的误报警。但是还存在无法解决的问题，即当柴油机内部长期有比较稳定的油雾时，OPR值会一直减小，使得OPR值与OI值基本相等，从而无法测量柴油机内部的真实油雾浓度。

发明内容

为了解决现有的柴油机内油雾浓度的测试方法无法真实测量柴油机内部的真实油雾浓度的技术问题，本发明提供一种测试柴油机内油雾浓度的方法。

本发明的技术解决方案：

1、一种测量柴油机内油雾浓度的方法，其特征在于：包括以下步骤：

1】测量OPR值：

OI：油雾探测器探头中的接收二极管实时接收到的红外线强度值。

OC：将油雾探测器探头放置在洁净空气中，接收二极管接收到的红外线强度实际值，即实际上探头置于洁净空气中OI值。

OPR：经过计算，得到的探头置于洁净空气中OI值。

当油雾探测器装在柴油机上时，不可能把探头又放到干净空气中测量OC值，因此通过计算OPR值，来替代OC值，参与计算油雾浓度。

2】校准OPR值：

将油雾探测器探头放置在待测试的柴油机内，测量实时的OI值；

如果OI值在连续多次探测过程中(30-100为宜，本方法选用50次，历时约3秒)，每前后两次探测值变化均小于2，则当前OPR值自动减1；

反之，OI值在连续多次探测过程中，每前后两次探测之变化大于等于2，则当前OPR不变。

3】计算当前油雾浓度：

利用函数OMC＝C*(OPR-OI)/OPR

其中OMC为当前油雾浓度，OPR为当前OPR值，OI为当前实测值，C为补偿系数，通过以上油雾浓度模型公式，就可以比较精确地计算出油雾浓度的实际数值。

本发明所具有的优点：

1、能精确测量柴油机内的油雾浓度。

2、能准确区分探头上的少许脏污和柴油机内的油雾，从而避免因把脏污当成油雾过高而引起的误报警。

3、能有效判断探头是否被较多的脏污所污染。

附图说明

图1是本发明测量油雾浓度时的原理示意图。

图2是传统方法测量油雾浓度时的原理示意图。

具体实施方式

在分析探头脏污与柴油机内部长期稳定油雾存在的两种情况后，我们发现，由于探头脏污与长期稳定油雾两种情况所引起的OI值下降性质是不同的。第一种情况，OI下降后，因为脏污相对稳定，所以OI读值也相对稳定。而第二种情况，由于柴油机内部稳定油雾的稳定性要比脏污差很多，所以OI读值不稳定，会经常跳动。

所以我们就根据这两种OI情况变化的不同特点，在对OPR值自动减1的动作进行了限制，确保OPR是因为探头脏污才会变小，而不是因为柴油机内部的稳定油雾引起的变小。

我们的限制条件是，只有OI在连续多个测量中(30-100个为宜，本方法选用50个)，每次变化值都不超过2，才允许OPR值自动减1。

经过实验，再加入这个限制条件后，油雾探测器在油雾箱中使用5小时后，在油雾箱内油雾浓度长期处于在1.5mg/L时，探头计算出来的OPR值与OC值，相差都在0.5％之内。而不加入这个限制条件的探头，显示油雾浓度为零，探头计算出的OPR值与OC值相差9％。

举例说明：如图1所示，在探头干净状态下，测得的油雾浓度为C*(OPR-OI)/OPR＝C*(1000-900)/1000＝0.1C；如果探头有脏污，经过计算OPR＝800，测得的油雾浓度为C*(OPR-OI)/OPR＝C*(800-720)/800＝0.1C，这样就可以将脏污排除，从而避免因探头脏污而引起误报警。

干净探头计算出的油雾浓度：

OMC＝C*(OPR-OI)/OPR＝C*(1000-900)/1000＝0.1C

脏污探头计算出的油雾浓度：

OMC＝C*(OPR-OI)/OPR＝C*(800-720)/800＝0.1C

在此方法中，探头表面脏污对于实际测试的结果不影响。而传统的两种方法如图2。

传统方法一：

对于OPR不进行校准。

干净探头计算出的油雾浓度：

OMC＝C*(OPR-OI)/OPR＝C*(1000-900)/1000＝0.1C

脏污探头计算出的油雾浓度：

OMC＝C*(OPR-OI)/OPR＝C*(1000-720)/1000＝0.28C

此方法中，会把探头表明的脏污当做油雾，计算出的油雾浓度要明显高于实际油雾浓度值，会经常发生油雾浓度高的误报警。

传统方法二：

OPR值每隔一个固定的“时间间隔”就自动减1，用来模拟探头污染的速度。因为每台柴油机内状况或多或少都有所不同，所以探头表面被脏污侵染的速度也有差异，如果上述“时间间隔”过大，OPR也相应的要比实际值大，测得的油雾浓度就偏高。反之，“时间间隔”过小，OPR也相应的要比实际值小，测得的油雾浓度偏低，甚至测不出油雾浓度。

Claims

1.一种测量柴油机内油雾浓度的方法，其特征在于：包括以下步骤：

1】测量OPR值；

OI：油雾探测器探头中的接收二极管实时接收到的红外线强度值

OC：将油雾探测器探头放置在洁净空气中，接收二极管接收到的红外线强度实际值，即实际上探头置于洁净空气中OI值

OPR：经过计算后得到的探头置于洁净空气中OI值

当油雾探测器装在柴油机上时，不可能把探头拿出来放到干净空气中测量OC值，因此通过计算OPR值，来替代OC值，参与计算油雾浓度；

2】校准OPR值；

3】计算当前油雾浓度。

2.根据权利要求1所述的方法，其中测量OPR值特征在于：

初始OPR值等于OC值。

3.根据权利要求1所述的方法，其中校准OPR值特征在于：

如果OI值在连续多次探测过程中(30次-100次为宜，本方法选用50次，历时约3s)，每前后两次探测值变化均小于2，则当前OPR值自动减1；

4.根据权利要求1所述的方法，其中计算当前油雾浓度特征在于：

利用函数OMC＝C*(OPR-OI)/OPR，其中C为补偿系数

其中OMC为当前油雾浓度，OPR为当前OPR值，OI为当前实测值，通过以上油雾浓度模型公式，就可以比较精确地计算出油雾浓度的实际数值。