CN106438016A - 一种模拟中冷器自动控制装置及方法 - Google Patents

一种模拟中冷器自动控制装置及方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种模拟中冷器自动控制装置及方法。一方面，本发明提供了一种模拟中冷器自动控制装置，包括冷热交换器，所述冷热交换器包括进气管、出气管、进冷却剂管和出冷却剂管，该装置还包括电磁调节阀，与电磁调节阀连接的温控仪，分别与温控仪连接的第一常开电磁阀、第二常开电磁阀、常闭电磁阀、水泵、出气端温度传感器和冷却剂温度传感器。另一方法，本发明提供了一种模拟中冷器自动控制方法。本发明通过分别对冷热交换器排出气体温度和冷却剂温度的监测来控制冷热交换器中冷却剂的流量，可快速有效的满足模拟中冷器试验要求。

Description

一种模拟中冷器自动控制装置及方法
技术领域
本发明涉及模拟中冷器领域，尤其涉及一种模拟中冷器自动控制装置，还涉及一种模拟中冷器自动控制方法。
背景技术
目前，发动机试验台架模拟中冷器控制方式为手动控制，其中冷却剂采用常温水，就存在天气冷时中冷温度偏低、中冷温度稳定所需时间长的问题，并且增加了试验成本。而且，现有的模拟中冷器冷却剂管未安装温度测点，就不能对模拟中冷器冷却剂管内冷却剂温度进行监测，从而增加了控制的难度。随着发动机试验边界条件控制要求日益严格和多样化，同时，根据排放法规的升级要求：对于增压中冷柴油机，必须记录冷却介质和增压空气的温度，且额定净功率点的中冷温度应在制造厂规定的温度±5℃范围内，且中冷温度不能低于20℃。目前急需改变落后的控制方式和结构。
发明内容
本发明的目的一是，提供一种模拟中冷器自动控制装置，可快速有效的满足模拟中冷器试验要求。
本发明的目的二是，提供该装置的一种控制方法。
为实现目的一，提供了一种模拟中冷器自动控制装置，包括冷热交换器，所述冷热交换器包括进气管、出气管、进冷却剂管和出冷却剂管，该装置还包括电磁调节阀，与电磁调节阀连接的温控仪，分别与温控仪连接的第一常开电磁阀、第二常开电磁阀、常闭电磁阀、水泵、出气端温度传感器和冷却剂温度传感器，出气端温度传感器设置于进气管上，第一常开电磁阀设置于进冷却剂管上，冷却剂温度传感器、电磁调节阀和第二常开电磁阀沿冷却剂流出方向依次设置于出冷却剂管上，水泵一端通过管路与进冷却剂管连接，水泵另一端通过管路与出冷却剂管连接，常闭电磁阀设置于水泵与进冷却剂管连接的管路上。
优选地，所述水泵与进冷却剂管连接的连接点介于第一常开电磁阀和冷热交换器之间，水泵与出冷却剂管连接的连接点介于电磁调节阀和第二常开电磁阀之间。
优选地，所述水泵两端还并联设置一手动阀。
优选地，所述温控仪通过一电源继电器与第一常开电磁阀、第二常开电磁阀、常闭电磁阀和水泵连接。
优选地，所述电磁调节阀设置于出冷却剂管上并且电磁调节阀与冷热交换器相距250-400mm的位置，冷却剂温度传感器设置于出冷却剂管上并且冷却剂温度传感器与冷热交换器相距100-200mm的位置。
为实现目的二，提供了一种模拟中冷器自动控制方法，该方法包括如下处理过程：
温控仪设定排出气体温度值范围和排出冷却剂温度值范围，通过传感器把实时监测到的冷热交换器的排出气体温度值、排出冷却剂温度值传递给温控仪；
温控仪接收排出气体温度值并进行判断，当所接收排出气体温度值不符合设定的排出气体温度值范围时，温控仪控制改变冷却剂的流速使排出气体温度值达到设定的排出气体温度值范围后保持恒定，反之，冷却剂的流速一直保持原流速不变；
温控仪接收排出冷却剂温度值并进行判断，当所接收的排出冷却剂温度值不符合排出冷却剂温度值范围时，温控仪控制冷却剂停止与外部冷却剂进行流通并且使冷却剂在冷热交换器内形成循环，直到排出冷却剂温度值达到排出冷却剂温度值范围时，温控仪控制冷却剂重新与外部冷却剂进行流通并停止内循环，反之，冷却剂一直与外部冷却剂进行流通。
优选地，所述温控仪通过控制电磁调节阀控制冷却剂的流速，温控仪通过控制第一常开电磁阀、第二常开电磁阀、常闭电磁阀和水泵的工作来控制冷却剂停止与外部冷却剂进行流通，并且使冷却剂在冷热交换器内形成循环。
优选地，所述冷却剂通过水泵在所形成内循环过程中，通过调节手动阀的开度控制冷热交换器中冷却剂的流速。
本发明与现有技术相比，其有益效果在于：
本发明通过分别对冷热交换器排出气体温度和冷却剂温度的监测来控制冷热交换器中冷却剂的流量，可快速有效的满足模拟中冷器试验要求。本发明的可缩短试验时间，减少试验成本，并且具有自动和固定两种控制功能，可以满足试验的多样化要求。本发明增加了冷却剂温度测量及其温度的自动化控制，达到了国家日益严格的法规要求。
附图说明
图1是本发明的结构图；
图2是本发明中控制电路结构示意图。
具体实施方式
下面结合实施例，对本发明作进一步的描述，但不构成对本发明的任何限制，任何在本发明权利要求范围所做的有限次的修改，仍在本发明的权利要求范围内。
如图1、图2所示，本发明提供了一种模拟中冷器自动控制装置，包括冷热交换器1，冷热交换器1包括进气管2、出气管12、进冷却剂管3和出冷却剂管11，该装置还包括电磁调节阀9，与电磁调节阀9连接的温控仪14，分别与温控仪14连接的第一常开电磁阀4、第二常开电磁阀10、常闭电磁阀5、水泵6、出气端温度传感器13和冷却剂温度传感器10，出气端温度传感器13设置于进气管2上，第一常开电磁阀4设置于进冷却剂管3上，冷却剂温度传感器10、电磁调节阀9和第二常开电磁阀10沿冷却剂流出方向依次设置于出冷却剂管11上，水泵6一端通过管路与进冷却剂管3连接，水泵6另一端通过管路与出冷却剂管11连接，常闭电磁阀5设置于水泵6与进冷却剂管3连接的管路上。
水泵6与进冷却剂管3连接的连接点介于第一常开电磁阀4和冷热交换器1之间，水泵6与出冷却剂管11连接的连接点介于电磁调节阀9和第二常开电磁阀10之间。
水泵6两端还并联设置一手动阀7。
在本实施例中，手动阀7一端通过管路与水泵6和进冷却剂管3连接的管路连接，手动阀7另一端通过管路与水泵6和出冷却剂管11连接的管路连接。
温控仪14通过一电源继电器KA与第一常开电磁阀4、第二常开电磁阀10、常闭电磁阀5和水泵6连接。
电磁调节阀9设置于出冷却剂管11上并且电磁调节阀9与冷热交换器1相距300mm的位置，冷却剂温度传感器10设置于出冷却剂管11上并且冷却剂温度传感器10与冷热交换器相距120mm的位置。
在本实施例中，温控仪14可为SDC35温控仪，出气端温度传感器13和冷却剂温度传感器10可为热电偶温度传感器。温控仪14和电磁调节阀9都连接220V交流电源电压，电源继电器KA接24V直流电源，水泵6接三相交流电。
本发明还提供了一种模拟中冷器自动控制方法，该方法包括如下处理过程：
温控仪14设定排出气体温度值范围和排出冷却剂温度值范围，通过传感器把实时监测到的冷热交换器1的排出气体温度值、排出冷却剂温度值传递给温控仪14；
温控仪14接收排出气体温度值并进行判断，当所接收排出气体温度值不符合设定的排出气体温度值范围时，温控仪14控制改变冷却剂的流速使排出气体温度值达到设定的排出气体温度值范围后保持恒定，反之，冷却剂的流速一直保持原流速不变；
温控仪14接收排出冷却剂温度值并进行判断，当所接收的排出冷却剂温度值不符合排出冷却剂温度值范围时，温控仪14控制冷却剂停止与外部冷却剂进行流通并且使冷却剂在冷热交换器1内形成循环，直到排出冷却剂温度值达到排出冷却剂温度值范围时，温控仪14控制冷却剂重新与外部冷却剂进行流通并停止内循环，反之，冷却剂一直与外部冷却剂进行流通。
温控仪14通过控制电磁调节阀9控制冷却剂的流速，温控仪14通过控制第一常开电磁阀4、第二常开电磁阀10、常闭电磁阀5和水泵6的工作来控制冷却剂停止与外部冷却剂进行流通，并且使冷却剂在冷热交换器1内形成循环。
冷却剂通过水泵6在所形成内循环过程中，通过调节手动阀7的开度控制冷热交换器1中冷却剂的流速。
在本实施例中，环境可为无恒温系统的试验室，尤其冬季的温度过低的实验室。
以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。

Claims (8)

1.一种模拟中冷器自动控制装置，包括冷热交换器(1)，所述冷热交换器(1)包括进气管(2)、出气管(12)、进冷却剂管(3)和出冷却剂管(11)，其特征在于：该装置还包括电磁调节阀(9)，与电磁调节阀(9)连接的温控仪(14)，分别与温控仪(14)连接的第一常开电磁阀(4)、第二常开电磁阀(10)、常闭电磁阀(5)、水泵(6)、出气端温度传感器(13)和冷却剂温度传感器(10)，出气端温度传感器(13)设置于进气管(2)上，第一常开电磁阀(4)设置于进冷却剂管(3)上，冷却剂温度传感器(10)、电磁调节阀(9)和第二常开电磁阀(10)沿冷却剂流出方向依次设置于出冷却剂管(11)上，水泵(6)一端通过管路与进冷却剂管(3)连接，水泵(6)另一端通过管路与出冷却剂管(11)连接，常闭电磁阀(5)设置于水泵(6)与进冷却剂管(3)连接的管路上。
2.根据权利要求1所述的一种模拟中冷器自动控制装置，其特征在于：所述水泵(6)与进冷却剂管(3)连接的连接点介于第一常开电磁阀(4)和冷热交换器(1)之间，水泵(6)与出冷却剂管(11)连接的连接点介于电磁调节阀(9)和第二常开电磁阀(10)之间。
3.根据权利要求1或2所述的一种模拟中冷器自动控制装置，其特征在于：所述水泵(6)两端还并联设置一手动阀(7)。
4.根据权利要求1所述的一种模拟中冷器自动控制装置，其特征在于：所述温控仪(14)通过一电源继电器(KA)与第一常开电磁阀(4)、第二常开电磁阀(10)、常闭电磁阀(5)和水泵(6)连接。
5.根据权利要求1所述的一种模拟中冷器自动控制装置，其特征在于：所述电磁调节阀(9)设置于出冷却剂管(11)上并且电磁调节阀(9)与冷热交换器(1)相距250-400mm的位置，冷却剂温度传感器(10)设置于出冷却剂管(11)上并且冷却剂温度传感器(10)与冷热交换器相距100-200mm的位置。
6.根据权利要求1所述装置的一种模拟中冷器自动控制方法，其特征在于，该方法包括如下处理过程：
温控仪(14)设定排出气体温度值范围和排出冷却剂温度值范围，通过传感器把实时监测到的冷热交换器(1)的排出气体温度值、排出冷却剂温度值传递给温控仪(14)；
温控仪(14)接收排出气体温度值并进行判断，当所接收排出气体温度值不符合设定的排出气体温度值范围时，温控仪(14)控制改变冷却剂的流速使排出气体温度值达到设定的排出气体温度值范围后保持恒定，反之，冷却剂的流速一直保持原流速不变；
温控仪(14)接收排出冷却剂温度值并进行判断，当所接收的排出冷却剂温度值不符合排出冷却剂温度值范围时，温控仪(14)控制冷却剂停止与外部冷却剂进行流通并且使冷却剂在冷热交换器(1)内形成循环，直到排出冷却剂温度值达到排出冷却剂温度值范围时，温控仪(14)控制冷却剂重新与外部冷却剂进行流通并停止内循环，反之，冷却剂一直与外部冷却剂进行流通。
7.根据权利要求6所述的一种模拟中冷器自动控制方法，其特征在于：所述温控仪(14)通过控制电磁调节阀(9)控制冷却剂的流速，温控仪(14)通过控制第一常开电磁阀(4)、第二常开电磁阀(10)、常闭电磁阀(5)和水泵(6)的工作来控制冷却剂停止与外部冷却剂进行流通，并且使冷却剂在冷热交换器(1)内形成循环。
8.根据权利要求7所述的一种模拟中冷器自动控制方法，其特征在于：所述冷却剂通过水泵(6)在所形成内循环过程中，通过调节手动阀(7)的开度控制冷热交换器(1)中冷却剂的流速。
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