CN103698265A - 一种发动机冷却液散热水箱内部腐蚀试验台 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种发动机冷却液散热水箱内部腐蚀试验台，它包括试验台机械装置和电气控制装置，所述试验台机械装置包括箱体结构，所述箱体结构包括上层实验舱和下层控制舱，所述上层实验舱和所述下层控制舱之间设有集水器，所述集水器底部设有凹槽并安装有液位开关，所述冷却液循环测控装置包括高位放气水箱，所述高位放气水箱设在箱体结构顶部，所述高位放气水箱与第一管道首端连接，所述第一管道末端与加热水箱连接，所述加热水箱通过底部接口与第二管道首端连接。本发明技术方案能实现对模拟冷却液流量、压力、温度的控制，最大限度的模拟真实条件下冷却液对散热水箱内部的腐蚀状况，保障试验结果的准确。

Description

一种发动机冷却液散热水箱内部腐蚀试验台

技术领域

本发明涉及一种试验台，尤其涉及一种发动机冷却液散热水箱内部腐蚀试验台。

背景技术

随着汽车行业的大发展以及高端客户的需求，中高档车辆备受青睐，逐渐成为市场中的主角。人们对车辆性能近乎完美的追求，这就要求车辆在生产工艺上精益求精，在检测试验设备上标准化、齐全化，从而加强对车辆的检测试验，提升整车性能。

汽车行业拥有更为严格的国内或国际行业标准，部分标准还带具有强制性，因此更需要完善的检测手段与之配套，我国车辆检测试验设备起步较晚，部分试验设备尚存在空白，特别是针对高端车辆的检测试验设备由于占有资金大，技术要求高，因此发展并不全面，这对提高车辆产品部件的可靠性以及车辆整体性能的提升不利。

车辆系统水箱内部冷却液模拟腐蚀试验台，其主要特征是：由储液罐、散热水箱、离心水泵和防爆电机构成，腐蚀试验台依据来源于汽车行业标准QC／T468或ASTM D2570发动机冷却剂模拟使用腐蚀试验方法来设计制作，用于模拟发动机冷却液工作状态下的水箱内部腐蚀试验。中国专利号ZL201120057750，也公开了一种发动机冷却液模拟腐蚀试验台，其主要由储液罐、散热水箱、离心水泵和防爆电机构成，所述水箱试件固定在金属架上，所述储液罐设有进、出液口，进液口通过胶管与水箱上端的出液口连接，所述水箱下端的出液口通过胶管与离心水泵连接，离心水泵通过胶管与储液罐的出液口连接。上述结构存在以下缺陷，其一，自动化程度不高，对试验过程中的温度，压力，流量，液位的动态监测和控制能力有限，试验精度不高，其二，只能做单一台产品的腐蚀试验。对不同排量大小的散热水箱离心水泵不能完全适应试验要求，试验数据不能满足技术要求。

发明内容

本发明的一个目的在于如何更好的解决散热水箱内部腐蚀试验过程中的温度、压力、流量、液位的精确控制，更全面和真实的实现对不同排量的散热水箱进行腐蚀试验的技术问题。

为实现上述目的，根据本发明提出一种发动机冷却液散热水箱内部腐蚀试验台，它包括试验台机械装置和电气控制装置，所述试验台机械装置包括箱体结构，所述箱体结构包括上层实验舱和下层控制舱，所述上层实验舱包括进水口分支管、出水口分支管、出水口总管，所述出水口分支管与出水口总管连接，所述下层控制舱包括冷却液循环测控装置，所述上层实验舱和所述下层控制舱之间设有集水器，所述集水器底部设有凹槽并安装有液位开关，所述液位开关与电气控制装置连接，所述冷却液循环测控装置包括高位放气水箱，所述高位放气水箱设在箱体结构顶部，所述高位放气水箱与第一管道首端连接，所述第一管道末端与加热水箱连接，所述加热水箱通过底部接口与第二管道首端连接，第二管道末端与至少一个管道泵连接，所述管道泵出水口与第三管道首端连接，第三管道末端与进水口总管首端连接，所述进水口总管末端与至少一根进水口分支管连接，所述进水口分支管另一端通过被测散热水箱与出水口分支管连接，所述出水口分支管与出水口总管首端连接，出水口总管末端与高位放气水箱或与第一管道连接，所述第一管道还与第四管道首端连接，所述第四管道末端通过三通电动调节阀与第三管道连接。

这样，通过高位放气水箱储存模拟冷却液，加热水箱对模拟冷却液加热，管道泵维持模拟冷却液循环，上层实验舱和所述下层控制舱之间设有集水器，实现对试验过程中发生模拟冷却液泄漏的监测，集水器中的液位开关对模拟冷却液液位实时监测，当冷却液泄漏，发生液位低于设定下限时动作，及时报警并及时通知操作人员处理，从而确保试验条件不变，在三通电动调节阀以及电气控制装置配合控制下，实现对模拟冷却液流量、温度、压力、液位的控制，保障试验正常进行。

另外，根据本发明实施例可以具有如下附加的技术特征：

根据本发明的一个实施例，所述第一管道末端，进水口总管末端、出水口总管末端分别设有带管堵头的接口。这样，试验台有换液，排液或清洗管道需求时，方便外接管路，及时清理不适合试验条件的模拟冷却液，通常，模拟冷却液中的如沙粒等磨料在长时间工作中磨损，颗粒变细和变得不尖利，在试验中不能真正模拟现实情况，导致试验数据较真实情况偏差大，不利于得到较真实的试验结果，通过设置管堵头的接口，有利于及时更换、排液模拟冷却液，在长时间试验中，保障模拟冷却液符合试验条件，提高试验数据的准确可信性。

根据本发明的一个实施例，所述加热水箱为圆柱箱，其内部设有浸入式管式加热器，所述浸入式管式加热器与电气控制装置连接，所述底部接口呈漏斗形接口。通过将圆柱箱底部接口设置呈漏斗形，这样对于在试验过程中，模拟冷却液中的如沙粒等磨料不会滞留在加热水箱中，而是随模拟冷却液一起流动，从而更有效的保障试验中对磨料的需求，有效提高试验效果，保障更真实的试验数据。

根据本发明的一个实施例，所述高位放气水箱还通过第五管道与下层控制舱中的补液水箱连接，所述第五管道上设有补液管道泵。这样，高位放气水箱内部设有的双液位开关实时监测，当高位放气水箱的液位发生改变，如试验过程中发生模拟冷却液泄漏，导致液位低于双液位开关下限时，双液位开关与电气控制装置配合，发出报警声或停机，人工启动补液管道泵进行及时补液，液位达到设定的上限值，补液管道泵停止，补液结束，从而保障试验中模拟冷却液充足，保障试验结果准确。

根据本发明的一个实施例，所述高位放气水箱中设有双液位开关和自动排气阀，所述双液位开关与电气控制装置连接。通过双液位开关实现对高位放气水箱液位的监测，保障试验结果可靠，设置自动排气阀，可以将试验中管道中产生的气体，及时排出，保障模拟冷却液流动连续性。提高试验中模拟冷却液与被测散热水箱内部接触程度，模拟冷却液中的如沙粒等磨料才能真正发挥其作用，最大限度的模拟真实条件下冷却液对散热水箱内部的腐蚀状况，保障试验结果的准确。

根据本发明的一个实施例，所述管道泵为两组并联，所述每一组管道泵的进水口和出水口分别设有截止球阀。这样，两组并联的管道泵采取冗余设计，可以有效提高本试验台的工作可靠性，在管道泵的进水口和出水口分别设有截止球阀，有利于维修和保养管道泵或临时屏蔽该段管路的时候的人员操作。

根据本发明的一个实施例，所述第一管道与加热水箱之间还设有至少一个截止球阀和至少一个压力传感器I；

所述第二管道与管道泵之间设有温度传感器，所述温度传感器与电气控制装置连接；

所述第三管道末端与所述三通电动调节阀之间还依次设有压力传感器II和截止球阀和总流量传感器；

所述进水口分支管上依次设有截止球阀，分流量传感器，调节阀，进水口软管；

所述出水口分支管上依次设有截止球阀和出水口软管；

这样，通过设置截止球阀可以更好的满足对试验台中涉及管道的切除、接通的随意控制，更有利于检修和维护各种传感器以及处理如管路泄漏等不确定意外事件的发生，试验台中，通过设置总流量传感器，分流量传感器以及调节阀实现各个分支管路的单独流量控制，从而满足对不同排量的散热水箱腐蚀试验要求，扩大了试验台的应用领域。进水口软管、出水口软管方便试验时对被测散热水箱连接。

根据本发明的一个实施例，所述电气控制装置包括PLC控制器，与PLC控制器连接的AD转换模块，所述AD转换模块连接有总流量传感器、分流量传感器、压力传感器I，压力传感器II，所述温度传感器通过温控仪表与PLC控制器连接，所述温控仪表通过AD转换模块与PLC控制器连接，所述温控仪表还与加热器连接；所述加热器与PLC控制器连接；所述加热器包括固态继电器SSR；所述PLC控制器通过彩色触摸液屏与上位机通讯，还通过驱动电路与管道泵、补液管道泵、三通电动调节阀连接，所述驱动电路包括继电器。这样，采用PLC控制器，使电气控制可靠，方便扩展，采用固态继电器SSR可以减少试验台噪声，PLC控制器通过彩色触摸液晶屏与上位机通讯，增强试验台数据处理能力，提升试验台技术含量，更为人性化。

根据本发明的一个实施例，所述上层实验舱包括设有透明观察窗的整体开门，所述整体开门设有行程开关，所述行程开关与PLC控制器连接。这样，通过设置透明观察窗的整体开门，将上层实验舱密封，保持试验空间的独立性，有利于提高操作人员的工作安全性，设置行程开关，杜绝试验台工作过程中，开启整体开门，提高设备的安全性。

一种发动机冷却液散热水箱内部腐蚀试验台的试验方法，它包括的步骤是

步骤1，将所述集水器中的液体排空；

步骤2，将所述被测散热水箱与相应进水口分支管和出水口分支管连接，相应分支管的截止球阀在测试时打开，保持模拟冷却液液路通畅，手动调整调节阀的开度大小，控制每个被测散热水箱的流量，流量参数设定范围：0.5～30m³／h；m³／h为立方米／小时，模拟冷却液其他参数设定范围是：

温度：室温(25℃)～120±2℃；压力：0.5～2bar；

被测散热水箱用模拟冷却液配置为：水及乙二醇体积百分比各占50％混合液中，每升配1克沙粒；其中含有的氯化钠，硫酸钠，碳酸盐，阴离子浓度含量均为100ppm；

步骤3，关闭整体开门，设定试验持续时间，开始对测散热水箱进行试验；

步骤4，试验中，电气控制装置对模拟冷却液进行温度控制监测、压力控制监测和流量调节控制，所述高位放气水箱中设有双液位开关，所述集水器底部设有凹槽并安装有液位开关，电气控制装置对发生如下状况做出处理：

(1)高位放气水箱液位低于双液位开关下限，报警并停机，通过设有的补液管道泵进行人工补液，液位高于上限则停止补液；

(2)低于试验温度设定值或超过试验温度设定值时报警并停机；

(3)当模拟冷却液回路压力高于设定压力或低于设定压力时，报警信号发出，并停止对加热水箱加热；

(4)试验进行中，上层实验舱整体开门打开时，报警并停机；

(5)发生模拟冷却液泄漏，集水器中的液位开关动作，报警并停机；

(6)设定试验持续时间结束，报警并停机；

步骤5，试验结束，电气控制装置采集并储存温度控制监测、压力控制监测和流量试验数据，自动记录和保存试验数据曲线，供查询及打印，操作人员依据汽车行业标准对被测散热水箱评定其耐腐蚀特性。

这样，试验中，电气控制装置通过集水器液位开关对试验台的液位进行控制，还通过温度传感器，压力传感器，流量传感器对模拟冷却液进行温度控制监测、压力控制监测和流量调节控制，实现对被测散热水箱进行试验。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和／或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，

图1是本发明腐蚀试验台管路系统组成示意图；

图2是本发明腐蚀试验台电气控制系统组成原理图；

图3是本发明腐蚀试验台主体结构主视图；

图4是本发明腐蚀试验台主体结构侧视图；

图5是为本发明腐蚀试验台主体结构后视图；

其中∶101.第一管道，102.第二管道，103.第三管道，104.第四管道，105.第五管道，106.温度传感器，107.出水口总管，108.三通电动调节阀，109.压力传感器I，110.管堵头I，111.管堵头II，112.管堵头III，113.双液位开关，114.自动排气阀，115.高位放气水箱，116.补液管道泵，117.管道泵，118.加热水箱，119.浸入式管式加热器，120.补液水箱，121.总流量传感器，122.进水口总管，123.压力传感器II，124.被测散热水箱，125.进水口软管，126.出水口软管，127.分流量传感器，

201.PLC控制器，202.AD转换模块，203.彩色触摸液晶屏，204.温控仪表，205.固态继电器SSR，206.驱动电路，207.执行机构，208.上位机，209.急停按钮，210.行程开关，

301.底部接口，401.调节阀，402.凹槽，403.液位开关。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。下面结合附图进一步说明；

图1中，所示的一种发动机冷却液散热水箱内部腐蚀试验台，它包括试验台机械装置和电气控制装置，所述试验台机械装置包括箱体结构，所述箱体结构包括上层实验舱和下层控制舱，所述上层实验舱包括进水口分支管、出水口分支管、出水口总管107，所述出水口分支管与出水口总管107连接，所述下层控制舱包括冷却液循环测控装置，所述上层实验舱和所述下层控制舱之间设有集水器，所述集水器底部设有凹槽402并安装有液位开关403，所述液位开关403与电气控制装置连接，所述冷却液循环测控装置包括高位放气水箱115，所述高位放气水箱115设在箱体结构顶部，所述高位放气水箱115与第一管道101首端连接，所述第一管道101末端与加热水箱118连接，所述加热水箱118通过底部接口301与第二管道102首端连接，第二管道102末端与两个管道泵117连接，所述管道泵117出水口与第三管道103首端连接，第三管道103末端与进水口总管122首端连接，所述进水口总管122末端与八根进水口分支管连接，所述进水口分支管另一端通过被测散热水箱124与出水口分支管连接，所述出水口分支管与出水口总管107首端连接，出水口总管107末端与高位放气水箱115或与第一管道101连接，所述第一管道101还与第四管道104首端连接，所述第三管道103上还设有三通电动调节阀108，所述第四管道104末端与三通电动调节阀108连接。

在图1中所述第一管道101末端设有管堵头I110，进水口总管122末端设有管堵头II111、出水口总管107末端设有管堵头III112。这样，在试验中，方便对管道换液，排液或清洗需求，并在试验中，有利于保持模拟冷却液中的如沙粒等磨料在长时间工作中尖利程度，保障模拟冷却液符合试验条件，提高试验数据的准确可信性，试验完成，模拟冷却液可回收利用。可用于重新分离出不同组分，做环保处理。

图2、图3中，所述加热水箱118为圆柱箱，其内部设有浸入式管式加热器119，所述浸入式管式加热器119与电气控制装置连接，圆柱箱的所述底部接口301呈漏斗形接口。

所述高位放气水箱115还通过第五管道105与下层控制舱中的补液水箱120连接，所述第五管道105上设有补液管道泵116。

所述高位放气水箱115中设有双液位开关113和自动排气阀114，所述双液位开关113与电气控制装置连接。

所述管道泵117为两组并联，所述每一组管道泵117的进水口和出水口分别设有截止球阀。

所述第一管道101与加热水箱118之间还设有一个截止球阀和一个压力传感器I109；

所述第二管道102与管道泵117之间设有温度传感器106，所述温度传感器106与电气控制装置连接；

所述第三管道103末端与所述三通电动调节阀108之间还依次设有压力传感器II123和截止球阀和总流量传感器121,

所述进水口分支管上依次设有截止球阀，分流量传感器127，调节阀401，进水口软管125；

所述出水口分支管上依次设有截止球阀和出水口软管126；

图2中，所述电气控制装置包括PLC控制器201，与PLC控制器201连接的AD转换模块202，所述AD转换模块202连接有总流量传感器121、分流量传感器127、压力传感器I109，压力传感器II123，所述温度传感器106通过温控仪表204与PLC控制器201连接，所述温控仪表204通过AD转换模块202与PLC控制器201连接，所述温控仪表204还与加热器连接；所述加热器与PLC控制器201连接；所述加热器包括固态继电器SSR205；所述PLC控制器201通过彩色触摸液晶屏203与上位机208通讯，还通过驱动电路206与执行机构207连接，所述执行机构207包括管道泵117、补液管道泵116、三通电动调节阀108，所述驱动电路包括继电器。

所述上层实验舱包括设有透明观察窗的整体开门，所述整体开门设有行程开关210，所述行程开关210与PLC控制器201连接。与PLC控制器201连接的还有急停开关209以及相应的其他开关按钮。

实施例中还包括发动机冷却液散热水箱内部腐蚀试验台的试验方法，它包括的步骤是

步骤1，将所述集水器中的液体排空；

步骤2，将所述被测散热水箱124与上层实验舱中相应进水口分支管和出水口分支管连接，相应分支管上的截止球阀在测试时打开，保持模拟冷却液液路通畅，手动调整相应调节阀的开度大小，控制每个被测散热水箱124的流量，流量参数设定范围：0.5～30m³／h；模拟冷却液其他参数设定范围是：

温度：室温～120±2℃；压力：0.5～2bar；

被测散热水箱124用模拟冷却液配置为：水及乙二醇体积百分比各占50％混合液中，每升配1克标准沙粒(行业标准采用的沙粒)；其中含有的氯化钠，硫酸钠，碳酸盐，阴离子浓度含量均为100ppm；

步骤3，关闭整体开门，设定试验持续时间，开始对测散热水箱124进行试验；

步骤4，试验中，电气控制装置对模拟冷却液进行温度控制监测、压力控制监测和流量调节控制，所述高位放气水箱115中设有双液位开关113，所述集水器底部设有凹槽402并安装有液位开关403，电气控制装置对发生如下状况做出处理：

(1)高位放气水箱液115位低于双液位开关403下限，报警并停机，通过设有的补液管道泵116进行人工补液，液位高于上限则停止补液；

(2)低于试验温度设定值或超过试验温度设定值时报警并停机；

(3)当模拟冷却液回路压力高于设定压力或低于设定压力时，报警信号发出，并停止对加热水箱118加热；

(4)试验进行中，上层实验舱整体开门打开时，报警并停机；

(5)发生模拟冷却液泄漏，集水器中的液位开关403动作，报警并停机；

(6)设定试验持续时间结束，报警并停机；

步骤5，试验结束，电气控制装置采集并储存温度控制监测、压力控制监测和流量试验数据，自动记录和保存试验数据曲线，供查询及打印，操作人员依据汽车行业标准QC／T468对被测散热水箱124评定其耐腐蚀特性。

图4、图5中，所述的补液管道泵116选用不锈钢管道泵，用于向试验台充液或补液，此过程由人工手动操作。试验进行时，试验台高位安装一个高位放气水箱115，水箱中设有双液位开关113(上、下限液位)，当液位低于下限时则报警或者自动停止工作。液位高于上限则自动停止补液或加液。在试验装置的液体管路中最高点安装一个自动排气阀114，防止液体流动产生气阻。

本发明提供一种结构简单，可以同时对4～8组散热水箱做冷却液腐蚀试验。所述的一种发动机冷却液散热水箱内部腐蚀试验台，主要由试验台机械装置和电气控制装置两大部分所组成。

所述试验台机械装置采用方钢管结构箱体结构，试验台四周封闭，在装置中分为上下两层，上层为实验舱对水箱样件实验，包括截止球阀、管路、被测散热水箱124及水箱夹具等，正对被测散热水箱124有一个带透明观察窗的整体开门，以便于水箱件的拆装，便于试验过程的监督，便于在测试过程中保护工作人员安全；下层为控制舱，冷却液循环测控装置部分，包含加热水箱118、电加热器为浸入式管式加热器119、补液水箱120、分流量传感器127、调节阀401、截止球阀、总流量传感器121、三通电动调节阀108、压力传感器、温度传感器106、管路等组成，主要完成对冷却液温度控制、压力和流量的调节控制。

出水口总管107通过截止球阀与出水口分支管连接，在试验时，实现对每一个分支管液体回路的独立关闭或打开，这样，实现对各个分支管路的单独控制，手动调整进水口分支管上的调节阀401的开度，可以控制并设定通过每个被测散热水箱124测试样件的流量；为了保证支路流量的准确，各个支路均需安装流量计。实现对不同排量大小的散热水箱的试验。

本实施例，被测散热水箱124一次实验最多可做8个样件，在进水口总管122连接有8路进水口分支管，每个进水口分支管设有1路分流量传感器127，一共有8路，进水口总管122连接1个总流量传感器121，一个压力传感器II123，在加热水箱118出水口处还设有一个温度传感器106。加热水箱118出水口通过温度传感器106连接管道泵117，回路的总流量通过安装管道泵117之后的三通电动调节阀108调节。三通电动调节阀108为合流阀。

所述压力传感器量程：0～2.5bar精度：0.5％。

所述的温度传感器选用Pt100，仪表含PID自动控制，控制精度±2℃；测量量程：0～150℃，精度：0.5％

所述的电加热器选用侵入式管式加热器119，加热器功率：21KW，采用三相平衡式加热，采用SSR控制元件，PWM方式控制。满足温度控制目标：120℃±2℃。

所述的加热水箱118为约25L的圆柱箱，浸入式管式加热器119嵌入其内，这样确保加热快速，温度控制响应快速。加热水箱118的底部设有接口，该接口和管道泵117的入口相连，这样冷却液中的沙子不会沉积，参与循环。

所述的管道泵117选用不锈钢耐高温型的泵，采用并行方式，其中一台为备用，。一台泵出现故障，可以立即启动另一台工作，保证系统试验长期可靠运行。管道泵117的技术参数：流量30m³／h扬程：20米。

本发明可以同时对4～8组散热水箱同时做冷却液腐蚀试验，采用PLC控制器201顺序程序控制试验过程，提高自动化程度，实现试验数据采集和储存，自动记录和保存试验数据曲线，供以后查询及打印。

图4、图5中，一种发动机冷却液散热水箱内部腐蚀试验台，包括8路调节阀401、8个分流量传感器127、被测散热水箱124共八组，可多品种组合试验。试验台设有补液水箱120、通过三通电动调节阀108进行系统总流量的控制。

所述的高位放气水箱115内部设有双液位开关113对液位控制，由补液管道泵116对高位放气水箱115进行冷却液补充。

所述的被测散热水箱124上端与出水口分支管中的出水口软管126连接，与水口分支管再与出口总管107连接，水箱下端与进水口软管125连接，进水口软管125经进水口分支管与进水口总管122连接，在试验中，对不使用的进水口分支管路应将支路的流量传感器下的截止球阀关闭。不使用的出水口分支管也同样将该支路的截止球阀关闭，这种独立控制的模式，使得本试验台实现了对一个或多个相同类型或不同类型的被测散热水箱124进行试验的功能。

试验台全部管路采用304#不锈钢管，器材均为不锈钢及耐腐蚀材质，试验台管路中设置3处管堵头，分别是所述第一管道101末端即设置在连接完加热水箱118之后的管段部位的管堵头I110，进水口总管122末端设有的管堵头II111、出水口总管107末端设有的管堵头III112。方便系统有换液，排液或清洗需求。

上层实验舱和所述下层控制舱之间设有集水器，所述集水器底部设有凹槽402并安装有液位开关403，所述液位开关403与电气控制装置连接，集水器底部实施方式为呈倒锥倾斜面；当被试水箱回路中有渗漏发生时；液位开关403发出信号送到PLC控制器201，PLC控制器201输出报警。自动切断设备电源。在每次试验前应将集水器中的液体排空。

所述的管道泵117的进水口设置在加热水箱118底部，避免沙子永久沉积在加热水箱118中。

所述的补液管道泵116选用口径为DN25的不锈钢管道泵，用于向试验台充液或补液，此过程由人工手动操作。冷却液管道回路设有压力监控(＞1.5个绝对压力)；当回路压力低于设定压力时有报警信号发出，浸入式管式加热器119电源切断。加热水箱118中也可以设置液位检测计，如果液位过低发生干烧时报警停机。

所述水箱内部腐蚀试验台依据QC／T468或ASTM D2570发动机冷却剂模拟使用腐蚀试验方法设计，用于模拟发动机冷却液工作状态下的水箱内部腐蚀试验。

所述的电气控制系统主要由PLC控制器201、4个AD转换模块202、彩色液晶触摸屏203、温控仪表204、传感器、驱动电路206及急停按钮209、开关等组成原理如图2所示。

通过彩色液晶触摸屏203界面操作完成系统功能，如数据标定、通道选择、控制方式选择等。通过对触摸屏的界面操作完成自动或手动控制，同时触摸屏可实时显示测量数据，控制试验全过程。对应试验8路散热水箱，其主要显示参数有：9路流量(8路分流量，一路总流量)、2路压力(高位放气水箱115出水口和进水口总管122的)、1个温度(加热水箱118出口位置的温度传感器)、工作时刻、累计时间等。状态显示：液位开关、急停开关等。

所述4个AD转换模块属于模拟量采集，能将温度、压力、流量信号均为4～20mA信号，通过模块完成数据采集，共12个通道。

彩色液晶触摸屏可以通过RS485和PC上位机连接，检测的数据上传到计算机，由组态软件界面将采集的数据实时显示，通过键盘和鼠标操作完成实时过程控制和数据曲线记录保存及打印等。当检测到报警信号或者试验时间到能自动停止运行。利用操作界面完成数据标定功能，由于模拟量时间长会产生漂移或者进行零点位置需要调整，通过标定界面完成各个通道的测量精度标定。

所述的温度检测和控制，其中温度传感器为Pt100，安装在加热水箱118出口位置或加管道泵的入口处。温控仪表带4～20mA模拟信号输出，控制输出为PWM型号驱动固态继电器SSR205，自动调节冷却液的温度，浸入式管式加热器119能否工作由PLC控制器201顺序程序控制决定。温度调节选用智能模糊PID控制方式，控制精度高，可以达到±2℃，控制目标值可以键盘设置。

试验台主要技术指标及特点：

(1)温度控制：室温～120±2℃；此次试验可设定为100℃(2)循环冷却液的流量：0.5～30m³／h；此次试验可设定为15m³／h(立方米每小时)(3)冷却液压力0.5～2bar可任意调整，此次试验可设定1.5bar。

(2)八台被测散热水箱124用冷却液一次试验大约需要100L冷却液体。试验完成，测试用液体可以回收利用。

同理，还可以就参数分别设定为端值进行不同要求下的试验：(1)温度控制：室温～120±2℃；此次试验可设定为120℃±2℃；(2)循环冷却液的流量：0.5～30m³／h；此次试验可设定为30m³／h(立方米每小时)(3)冷却液压力0.5～2bar可任意调整，此次试验可设定2bar。或者

(1)温度控制：室温～120±2℃；此次试验可设定为室温。(2)循环冷却液的流量：0.5～30m³／h；此次试验可设定为0.5m³／h(立方米每小时)(3)冷却液压力0.5～2bar可任意调整，此次试验可设定0.5bar。

类似的试验，具体参照上述实施例中，不在一一例举。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种发动机冷却液散热水箱内部腐蚀试验台，它包括试验台机械装置和电气控制装置，所述试验台机械装置包括箱体结构，所述箱体结构包括上层实验舱和下层控制舱，所述上层实验舱包括进水口分支管、出水口分支管、出水口总管，所述出水口分支管与出水口总管连接，所述下层控制舱包括冷却液循环测控装置，其特征在于，所述上层实验舱和所述下层控制舱之间设有集水器，所述集水器底部设有凹槽并安装有液位开关，所述液位开关与电气控制装置连接，所述冷却液循环测控装置包括高位放气水箱，所述高位放气水箱设在箱体结构顶部，所述高位放气水箱与第一管道首端连接，所述第一管道末端与加热水箱连接，所述加热水箱通过底部接口与第二管道首端连接，第二管道末端与至少一个管道泵连接，所述管道泵出水口与第三管道首端连接，第三管道末端与进水口总管首端连接，所述进水口总管末端与至少一根进水口分支管连接，所述进水口分支管另一端通过被测散热水箱与出水口分支管连接，所述出水口分支管与出水口总管首端连接，出水口总管末端与高位放气水箱或与第一管道连接，所述第一管道还与第四管道首端连接，所述第四管道末端通过三通电动调节阀与第三管道连接。

2.根据权利要求1所述的一种发动机冷却液散热水箱内部腐蚀试验台，其特征在于，所述第一管道末端，进水口总管末端、出水口总管末端分别设有带管堵头的接口。

3.根据权利要求1所述的一种发动机冷却液散热水箱内部腐蚀试验台，其特征在于，所述加热水箱为圆柱箱，其内部设有浸入式管式加热器，所述浸入式管式加热器与电气控制装置连接，所述底部接口呈漏斗形接口。

4.根据权利要求1所述的一种发动机冷却液散热水箱内部腐蚀试验台，其特征在于，所述高位放气水箱还通过第五管道与下层控制舱中的补液水箱连接，所述第五管道上设有补液管道泵。

5.根据权利要求1所述的一种发动机冷却液散热水箱内部腐蚀试验台，其特征在于，所述高位放气水箱中设有双液位开关和自动排气阀，所述双液位开关与电气控制装置连接。

6.根据权利要求1所述的一种发动机冷却液散热水箱内部腐蚀试验台，其特征在于，所述管道泵为两组并联，所述每一组管道泵的进水口和出水口分别设有截止球阀。

7.根据权利要求1所述的一种发动机冷却液散热水箱内部腐蚀试验台，其特征在于，所述第一管道与加热水箱之间还设有至少一个截止球阀和至少一个压力传感器1；

所述第二管道与管道泵之间设有温度传感器，所述温度传感器与电气控制装置连接；

所述第三管道末端与所述三通电动调节阀之间还依次设有压力传感器II和截止球阀和总流量传感器；

所述进水口分支管上依次设有截止球阀，分流量传感器，调节阀，进水口软管；

所述出水口分支管上依次设有截止球阀和出水口软管。

8.根据权利要求1所述的一种发动机冷却液散热水箱内部腐蚀试验台，其特征在于，

所述电气控制装置包括PLC控制器，与PLC控制器连接的AD转换模块，所述AD转换模块连接有总流量传感器、分流量传感器、压力传感器I，压力传感器II，所述温度传感器通过温控仪表与PLC控制器连接，所述温控仪表通过AD转换模块与PLC控制器连接，所述温控仪表还与加热器连接；所述加热器与PLC控制器连接；所述加热器包括固态继电器SSR；所述PLC控制器通过彩色触摸液晶屏与上位机通讯，还通过驱动电路与执行机构连接，所述执行机构包括管道泵、补液管道泵、三通电动调节阀，所述驱动电路包括继电器。

9.根据权利要求8所述的一种发动机冷却液散热水箱内部腐蚀试验台，其特征在于，所述上层实验舱包括设有透明观察窗的整体开门，所述整体开门设有行程开关，所述行程开关与PLC控制器连接。

10.一种如权利要求1所述的试验台的试验方法，其特征在于，它包括的步骤是：

步骤1，将所述集水器中的液体排空；

步骤2，将所述被测散热水箱与上层实验舱中相应进水口分支管和出水口分支管连接，相应分支管上的截止球阀在测试时打开，保持模拟冷却液液路通畅，手动调整相应调节阀的开度大小，控制每个被测散热水箱的流量，流量参数设定范围：0.5～30m³／h；其中：m³／h为立方米／小时；模拟冷却液其他参数设定范围是：温度：室温～120±2℃；压力：0.5～2bar；

被测散热水箱用模拟冷却液配置为：水及乙二醇各占50％混合液中，每升配1克沙粒；其中含有的氯化钠，硫酸钠，碳酸盐，阴离子浓度含量为100ppm；

步骤3，关闭整体开门，设定试验持续时间，开始对测散热水箱进行试验；

步骤4，试验中，电气控制装置对模拟冷却液进行温度控制监测、压力控制监测和流量调节控制，所述高位放气水箱中设有双液位开关，所述集水器底部设有凹槽并安装有液位开关，电气控制装置对发生如下状况做出处理：

(1)高位放气水箱液位低于双液位开关下限，报警并停机，通过设有的补液管道泵进行人工补液，液位高于上限则停止补液；

(2)低于试验温度设定值或超过试验温度设定值时报警并停机；

(3)当模拟冷却液回路压力高于设定压力或低于设定压力时，报警信号发出，并停止对加热水箱加热；

(4)试验进行中，上层实验舱整体开门打开时，报警并停机；

(5)发生模拟冷却液泄漏，集水器中的液位开关动作，报警并停机；

(6)设定试验持续时间结束，报警并停机；

步骤5，试验结束，电气控制装置采集并储存温度控制监测、压力控制监测和流量试验数据，自动记录和保存试验数据曲线，供查询及打印，操作人员依据汽车行业标准对被测散热水箱评定其耐腐蚀特性。

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