CN103697961B - 一种气体燃料喷嘴流量测量稳压装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种气体燃料喷嘴流量测量稳压装置，空气压缩机作为气源给喷嘴供燃料气体，喷嘴通过排水法将燃料气体通入采气腔中；其特征在于：空气压缩机出口通过第一电磁阀与稳压气罐进口连通供给稳压气罐气体；稳压气罐内设置有压力传感器；稳压气罐出口经由减压器后连接喷嘴，喷嘴与稳压腔进口直接相连，稳压腔出口通过喷气管连通采气腔中底部水面之上的气体区域；在第一电磁阀与稳压气罐进口之间设置至少一个旁通管，各旁通管上接第二电磁阀；第一电磁阀的实际流通量大于第二电磁阀实际流通量。本装置通过双腔采气稳压，保证了测量过程中喷嘴入口和出口的压力差恒定，提高了喷嘴流量测量的精度。

Description

一种气体燃料喷嘴流量测量稳压装置

技术领域

本发明涉及气体压力稳定装置，具体涉及一种气体燃料喷嘴流量测量稳压装置。

背景技术

气体燃料由于其低廉的价格和良好的排放在发动机的使用中越来越频繁，关于气体燃料使用的研究有很多，但是关于气体燃料喷射量测量的研究目前还非常少。燃料的喷射量在发动机的匹配标定中具有重要意义，发动机的标定很大程度上就是为了确定合适的燃料喷射量。迄今为止，国内还没有一款成熟的测量气体燃料喷嘴流量的装置。在喷嘴流量的测量过程中喷嘴进口和出口的压力差会对喷气流量造成很大影响。喷嘴流量测量通常使用压缩空气代替气体燃料，压缩空气时的压力波动会影响减压器的入口压力，从而使喷嘴进口的压力不稳定；另一方面，测量时需要采用多次喷射取平均值的方法，但在这个过程中由于喷嘴的频繁开启和关闭，气体的喷射不是连续的，同时气体采集装置采用的是排水法，由于采气腔内水流的惯性和喷气不连续的共同作用，会在喷气阀的喷嘴处产生脉冲波，从而导致喷嘴出口的压力不稳定。喷嘴进口和出口压力的不稳定会使每次的喷气量不相同，这会给测量结果造成很大的误差。

现有的稳压装置一般用于液体，如申请号为2012103537461的柱塞式高压水泵入口压力稳定装置，主要是根据液体的液面保持稳定来维持一个相对稳定的压力，此压力的大小取决于液面高度，所以不会有很高的压力。因此此方法只能用于需要源源不断提供压力相对稳定液体的地方，使用范围比较窄，无法应用于气体，也无法应用于压力较高或突变剧烈的地方。而喷嘴喷射的是气体，和液体的性状有本质区别，且喷嘴出口处的压力会产生周期性的突变，因而无法应用于气体喷射领域。

发明内容

本发明提出一种气体燃料喷嘴流量测量稳压装置，能够在气体燃料喷嘴流量测量过程中保证气体燃料喷嘴进口和出口的压力差恒定，以保证气体流量的精确测量。

为了解决上述存在的技术问题，本发明采用了以下方案：

一种气体燃料喷嘴流量测量稳压装置，空气压缩机作为气源给喷嘴供燃料气体，喷嘴通过排水法将燃料气体通入采气腔中；其特征在于：空气压缩机出口通过第一电磁阀与稳压气罐进口连通供给稳压气罐气体；稳压气罐内设置有压力传感器；稳压气罐出口经由减压器后连接喷嘴，喷嘴与一个稳压腔直接相连通，稳压腔出口通过喷气管连通采气腔中底部水面之上的气体区域；在第一电磁阀与稳压气罐进口之间设置至少一个旁通管，各旁通管上接第二电磁阀；第一电磁阀的实际流通量大于第二电磁阀实际流通量。

上述技术方案中，所述稳压腔与喷嘴连接时喷嘴管道尽可能的短，使得喷嘴出口与稳压腔进口直接连通。

上述技术方案中，所述稳压腔为横向设置的密闭管，密闭管长度大于直径，且直径和长度均远大于喷气管的直径。

上述技术方案中，采气腔倒扣于水槽中；采气腔上部气体区域为空气，采气腔下部和水槽内液体为水；喷气管顶端高于水面直接伸入气体区域。

上述技术方案中，稳压气罐为横向设置的高压密闭管，且稳压气罐体积远大于100次喷气测量所需气体体积。

上述技术方案中，第一电磁阀与稳压气罐进口之间仅设置一个旁通管。

工作过程如下：

开启空气压缩机，第一电磁阀打开，往稳压气罐快速内充入高压气体，稳压气罐内压力稍大于工作压力时，第一电磁阀关闭，然后第二电磁阀开启缓慢放出气体，等稳压气罐内压力到达工作压力时，第二电磁阀关闭。每次喷嘴喷气前重复此操作，可以给减压器提供压力十分稳定的气体，从而稳定喷嘴进口的压力。最后喷嘴开启开始喷气，所喷气体经由稳压腔后进入采气腔。

该装置利用空气压缩机作为气源，经由一个稳压气罐减小气源的压力波动，然后利用减压器进一步稳定喷嘴进口压力，之后通过稳压腔形成双腔采气，在喷嘴出口与气体测量采气装置之间添加稳压腔稳定喷嘴出口压力。

相对于现有技术，本发明的气体燃料喷嘴流量测量稳压装置具有以下有益效果：

本发明由于在测试平台中添加了稳压气罐，且每次测量前都能方便的调节使稳压气罐的压力，减小了气源压力波动对减压器工作效果的影响，稳定了喷嘴入口的压力；同时喷嘴出口与气体采集部分之间添加稳压腔，保障了喷气阀测试平台在喷气时，喷嘴出口的压力不会因为喷气的不连续和水流惯性而产生剧烈波动，稳定了喷嘴出口压力。因此本装置通过双腔采气稳压，保证了测量过程中喷嘴入口和出口的压力差恒定，提高了喷嘴流量测量的精度。

附图说明

图1本发明气体燃料喷嘴流量测量稳压装置示意图。

图1说明：1为空气压缩机，2为第一电磁阀、3为第二电磁阀，4为稳压气罐，5为压力传感器，6为减压器，7为喷嘴，8为稳压腔，9为喷气管，10为采气腔，11为水槽。

具体实施方式

根据本发明实施的气体燃料喷嘴流量测量稳压装置，其特征在于：空气压缩机1作为气源，通过电磁阀2供给稳压气罐4，稳压气罐4内有压力传感器5，电磁阀2与稳压气罐4之间有一旁通管，旁通管上接电磁阀3；稳压气罐4再经由减压器6后连接喷嘴7，喷嘴7与稳压腔8一侧直接相连，稳压腔8另一侧通过喷气管9连通喷嘴测量平台的采气腔10，喷气管9上端深入采气腔10的气体区域，采气腔10上部为空气，下部和水槽11内液体为水。

所述电磁阀2的实际流通量大于电磁阀3。

所述稳压气罐4为高压密闭管，其体积远大于100次喷气测量所需气体体积。

所述稳压腔8与喷嘴7连接时喷嘴7的管道尽可能的短，最好使得喷嘴7出口与稳压腔8直接连接。

所述稳压腔8为密闭管，其长度大于其直径，且其直径和长度均远大于喷气管9的直径。

所述采集装置中喷气管9安装时上端的高度要高于采气腔11中的水面。

工作过程如下：

开启空气压缩机1，第一电磁阀2打开，往稳压气罐4快速内充入高压气体，稳压气罐4内压力稍大于工作压力时，第一电磁阀2关闭，然后第二电磁阀3开启，缓慢放出气体，等稳压气罐4内压力到达工作压力时，第二电磁阀3关闭。每次喷嘴喷气前重复此操作，可以给减压器提供压力十分稳定的气体，从而稳定喷嘴进口的压力。最后喷嘴7开启开始喷气，所喷气体经由稳压腔8后由喷气管9进入采气腔10。通过双腔采气稳压，保证了测量过程中喷嘴入口和出口的压力差恒定，提高了喷嘴流量测量的精度。

Claims (4)

1.一种气体燃料喷嘴流量测量稳压装置，空气压缩机作为气源给喷嘴供燃料气体，喷嘴通过排水法将燃料气体通入采气腔中；其特征在于：空气压缩机出口通过第一电磁阀与稳压气罐进口连通供给稳压气罐气体；稳压气罐内设置有压力传感器；稳压气罐出口经由减压器后连接喷嘴，喷嘴与一个稳压腔直接相连通，稳压腔出口通过喷气管连通采气腔中底部水面之上的气体区域；在第一电磁阀与稳压气罐进口之间设置至少一个旁通管，各旁通管上接第二电磁阀；第一电磁阀的实际流通量大于第二电磁阀实际流通量；所述稳压腔与喷嘴连接时喷嘴管道尽可能的短，使得喷嘴出口与稳压腔进口直接连通；采气腔倒扣于水槽中；采气腔上部气体区域为空气，采气腔下部和水槽内液体为水；喷气管顶端高于水面直接伸入气体区域。

2.根据权利要求1所述的气体燃料喷嘴流量测量稳压装置，其特征在于：所述稳压腔为横向设置的密闭管，密闭管长度大于直径，且直径和长度均远大于喷气管的直径。

3.根据权利要求1或2所述的气体燃料喷嘴流量测量稳压装置，其特征在于：稳压气罐为横向设置的高压密闭管，且稳压气罐体积远大于100次喷气测量所需气体体积。

4.根据权利要求1或2所述的气体燃料喷嘴流量测量稳压装置，其特征在于：第一电磁阀与稳压气罐进口之间仅设置一个旁通管。