CN104833405A - 对用于动态的燃料消耗量测量的设备进行功能检验的方法 - Google Patents

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Abstract

为对用于动态的燃料消耗量测量的设备进行功能检验，通过系统泵(6)在不同的频率下的连续运行产生至少两个参考流量，该系统泵本来设置用于该设备中的受控的燃料流通，并且比较由获得的不同的参考测量值确定的梯度与系统泵(6)的已知的特性曲线的梯度。

Description

对用于动态的燃料消耗量测量的设备进行功能检验的方法
技术领域
本发明涉及一种对用于动态的燃料消耗量测量的设备进行功能检验的方法，其中在设置用于实际测量动态的燃料消耗量的流量传感器上记录在规定的参考流量的情况下的参考测量值并且将其与期望的测量值比较。
背景技术
为内燃机的研究和开发特别重要的是实时并且精确地测量燃料消耗量-其为每单位时间实际引入内燃机的燃烧室内的燃料质量。在检验状态或者相应的使用中的内燃机的液体燃料(例如汽油或者柴油)供给通常从燃料槽通过重力或者借助燃料泵向用于测量燃料注入的消耗量传感器和另外的调节单元供给，其中一方面借助泵并且在必要时借助压力调节器设定需要的燃料过压或者负压另一方面并且首先使用热交换器设定规定的燃料温度。在这种情况下最重要的部件当然是设置用于实际测量动态的燃料消耗量的流量传感器，因此它的正确的功能至少必须不时地检验。为此通常提供一个参考流量，它的流通率已知和/或可调节并且在这种情况下实际测量的测量值可以与其比较。
所述提供参考流量虽然能够使得以有利的方式进行流量传感器的绝对的校准，但是需要大规模的和相应花费大的准备和附加的方法步骤，它们不适合或者阻碍整个设备的快速的功能检验。
发明内容
因此本发明的任务是改进开头提到的类型的方法，使得例如在用于消耗量测量的设备的每次运行中都能够执行快速的功能检验，而不需要为流量传感器的绝对的校准以较大的时间间隔进行大规模的准备或者对设备进行附加的改装和扩建。
根据本发明该任务如下解决，通过系统泵在不同的频率下的连续运行产生至少两个参考流量，该系统泵本来设置用于该设备中的受控的燃料流通，并且比较由获得的不同的参考测量值确定的梯度与系统泵的已知的特性曲线的梯度。由此根本不需要任何附加的设备花费和用于燃料消耗量测量的设备的改建，系统泵的特性曲线或者系统泵的特性曲线的规定流通量与泵的频率或者转速的相关性的梯度大多从制造商的数据页中知晓或者能够以简单的方式事先在相应的测量序列中确定。由于系统泵的特性曲线的梯度既不取决于系统压力，也不取决于输送的介质，所以两个参考测量值之间的差可以直接与系统泵的已知的特性曲线的梯度比较，不必为流量传感器的该简单的功能检验考虑任何一种运行条件(压力、介质、...)。在确定这些参考测量值时有利地系统泵的总输送量经由流量传感器绕行(即绕行流过流量传感器)，而在正常运行期间(在动态的燃料消耗量测量的情况下)仅试样的消耗量流过流量传感器。这种改变要么自动地或者也手动地执行，例如通过三通/二通换向阀，这仅轻微地提高附加的花费。
在本发明的方法的另外优选的设计方案中，可以通过本来在设备的输出侧设置用于控制和保持系统压力的压力传感器，在多个、尤其三个不同的泵频率/参考流量的情况下记录另外多个、尤其三个压力，并且将这些压力与对于这些泵频率/参考流量而言所期望的压力值比较。由此使用本发明的方法不仅能够检验流量传感器的功能，而且也能够测试系统泵的功能。系统泵在正确工作的情况下在输出侧为规定的泵频率或者为所属的参考流量提供规定的压力。当现在如所述使用已存在的、设置用于控制和保持系统压力的压力传感器以为多个例如三个不同的泵频率测量输出侧压力时，能够从这三个所属的测量的压力的标准偏差简单地推断出泵的正确的功能。
在本发明的另一个优选的设计方案中建议，通过在优先设置用于温度调节的调节单元的输出侧设置的温度传感器，在多个、尤其三个不同的泵频率/参考流量的情况下记录多个、尤其三个温度，并且将这些温度与平均值的偏离用作关于调节单元的功能是否正确的证据。所述调节单元如所述另外负责燃料中的恒定的温度，这是为获得适宜的测量结果的前提。以所述方式能够为三个不同的流通率(泵频率)非常简单地确定温度稳定性。为此温度通常在一个规定的等待时间后在设定了规定的泵频率之后被测量，温度离开平均值的最大偏差那时必须位于规定的范围内，当这点对于所有三个参考流量(泵频率)是这种情况时能够由此得出温度调节正确地起作用。
用于检验泵功能和温度调节的功能的压力和温度测量为简单起见可以在相同的泵频率/参考流量的情况下进行，但是这点并不强制需要。
附图说明
下面再根据附图详细说明本发明。图1以示意图表示用于动态的燃料消耗量测量的一个示范的设备，图2表示用于在根据图1的设备上执行本发明的方法的流程图。
具体实施方式
该设备的正常的功能根据图1：
通过燃料入口A，燃料从家庭工程管线进入燃料测量系统然后通过出口B通向一个这里未表示的内燃机。前循环泵1以在变频器10内设定的频率转动并且由此产生在压力调节器2上设定的预压力，该预压力对于流量传感器3的功能而言是需要。压力调节器4设定所谓的回流压力，如果在具有回流的内燃机上使用测量系统的话(未图示)。系统泵6(这里是测量循环泵)以在变频器11上的设定频率转动并且由此产生一个要在旁路压力调节器9上设定的压力，该压力可以在压力传感器7上测量。通常使用一个调节单元13以便把燃料调节到一个预设温度。出口温度可以在温度传感器8上测量。
在仪器控制器12内收集测量值并且在功能检验时继续计算。扫气阀5通常用于建立前回路和测量回路之间的连接并且借助去气泡器从该系统中去除气泡(出于简单化理由未表示)。在正常运行时所述阀如图中所示连接。
根据图1的设备的功能在功能检验时参考图2：
在状态STANDBY(待命状态)下两个泵1和6都运行，流量传感器准备好测量并且调节单元13已经调节到规定的温度(在温度传感器8上测量)。通过一条指令(在本例中SFCN)起动功能测试。
测量循环泵(系统泵6)现在以由变频器11预先规定的频率F1运转。之后扫气阀5打开，这就是说，由系统泵6供给的循环量现在不再在回路中运行，而通过前循环泵1绕流并且也就是说可以在流量传感器3上测量。接着等待T1秒以便给系统用于稳定的时间。之后在流量传感器3上测量单位为l/h的流量值V1并且在T2秒内求平均。之后系统泵6以由变频器11预先规定的频率F2运转。再停顿T1秒。流量传感器3测量第二流量值V2(单位l/h)并且在T2秒内求平均。之后扫气阀5再次关闭(正常运行)。
从两个流量值V1、V2现在如在图2中说明的那样计算斜率M。把该斜率与系统泵6的参考值D比较。如果该差值小于一个可规定的阈值S，则传感器测试通过。
之后系统泵以频率F3运行，停顿T1。…然后在T2秒内一方面在压力传感器7上测量压力P1并且求平均，另一方面在T2秒的末尾确定温度稳定性K1。存在多种不同的可能性来确定温度稳定性。在当前情况下使用滑动窗口，在其内在该整个滑动窗口上计算温度与平均值的最大偏离。这里的标准值是：当在最后的10秒内与最后10秒的平均值的最大的温度偏离小于0.1℃时，温度调节被视为稳定的或者被调整好的。温度稳定性的检验由仪器控制器12根据温度传感器8上的出口温度持续地确定。
该过程还要为K2或者P2和K3或者P3重复两次。接着在仪器控制器12上进行测量的评估。
如果所有三个温度稳定性值K1、K2和K3＝1，则认为温度调节是起作用的。如果平均压力P1、P2和P3的标准偏差都小于可参数化的边界值P_lim，则认为压力调节是起作用的。
除了使用测量回路泵(6)之外，当然另一个在系统中本来设置的泵(例如这里的前循环泵1)也可以以所述方式用于本发明的功能检验，这仅需要在根据图1的设备中的另外的切换可能性。

Claims (4)

1.一种对用于动态的燃料消耗量测量的设备进行功能检验的方法，其中在设置用于实际测量动态的燃料消耗量的流量传感器(3)上记录在规定的参考流量的情况下的参考测量值并且将其与期望的测量值比较，其特征在于，通过系统泵(6)在不同的频率下的连续运行产生至少两个参考流量，该系统泵本来设置用于该设备中的受控的燃料流通，其中系统泵(6)的总输送量经由流量传感器(3)绕行，并且比较由获得的不同的参考测量值确定的梯度与系统泵(6)的已知的特性曲线的梯度。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过本来在设备的输出侧设置用于控制和保持系统压力的压力传感器(7)，在多个、尤其三个不同的泵频率/参考流量的情况下记录另外多个、尤其三个压力，并且将这些压力与对于这些泵频率/参考流量而言所期望的压力值比较。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，通过在优先设置用于温度调节的调节单元(13)的输出侧设置的温度传感器(8)，在多个、尤其三个不同的泵频率/参考流量的情况下记录多个、尤其三个温度，并且将这些温度与平均值的偏离用作关于调节单元(13)的功能是否正确的证据。
4.根据权利要求2和3所述的方法，其特征在于，压力和温度测量在相同的泵频率/参考流量的情况下进行。
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