CN107817272A - 柴油燃料品质检查设备以及柴油燃料品质检查方法 - Google Patents

柴油燃料品质检查设备以及柴油燃料品质检查方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种柴油燃料品质检查设备以及柴油燃料品质检查方法，其中，该设备安装至水分存储部件和过滤器部件的下端部，该水分存储部件联接至过滤器部件的下部，并且过滤器部件用于过滤包含在燃料中的杂质，该设备用于检查包含在柴油燃料中的水分，以识别燃料的品质，该设备可以包括：主体部分，其联接至水分存储部件的下端部；引导部分，其在主体部分中的底表面上形成为中空形式的圆柱体形状；以及第一检查部分，其形成为以预定高度固定在引导部分中。

Description

柴油燃料品质检查设备以及柴油燃料品质检查方法
相关申请的交叉引用
本申请要求2016年9月13日提交的韩国专利申请第10-2016-0117860号的优先权，该申请的全部内容结合于此用于通过该引用的所有目的。
技术领域
本发明涉及一种柴油燃料品质检查设备以及柴油燃料品质检查方法，更具体的，涉及一种配置为通过线圈构件(其安装为设置在燃料过滤器中并且缠绕为使得燃料能够位于其中)的磁-电感(magneto-inductance)的变化来测量输出电压的变化从而检查柴油燃料品质的柴油燃料品质检查设备以及柴油燃料品质检查方法。
背景技术
柴油发动机是一种使用柴油作为燃料的内燃机，并且由于其具有高热效率和低燃料成本等优点，因此被广泛地应用于各个领域，例如工业、船舶和车辆等领域。通过燃料喷射方法和发动机旋转方法等的改进，柴油发动机已经稳定地提高了其输出并且减少了烟尘等。
但是，由于大量的杂质和水分(moisture)存在于柴油燃料中，因此在将柴油燃料供应至柴油发动机之前，需要去除杂质和水分的过滤过程，因而已安装并利用燃料过滤器来进行过滤。
在包含有过量水分的劣质柴油燃料供应到柴油发动机的情况下，将会发生过度腐蚀和熄火等问题。
因此，针对柴油燃料的欧洲EN590规定(水分含量少于0.02％)以及国家水分限制已经确定，但是缺乏对其的状况的监管。
如图1所示，其展示了一种系统，其中，当收集在柴油燃料过滤器中的水分量对应于水分收集限制时，该系统警告驾驶员。
但是，不存在当劣质燃料供应至柴油发动机时用于检测燃料品质和警告驾驶员等的装置。
公开于本发明背景部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
发明内容
本发明的各个方面致力于提供一种设备，通过将包括有缠绕线圈的检查设备安装在燃料过滤器中以检查根据电感的变化的输出电压的变化，该设备具有以下优点：通过检测有缺陷的燃料而预先防止例如由于有缺陷的燃料喷射导致的起动失败、相关部件损坏以及产生烟尘的问题，并且随后经由警示灯将有缺陷的燃料警告给人员(例如驾驶员)。
根据本发明的示例性的实施方案的一种柴油燃料品质检查设备可以为这样的柴油燃料品质检查设备，其中，该设备安装至水分存储部件和过滤器部件的下端部，该水分存储部件联接至过滤器部件的下部，并且过滤器部件用于过滤包含在燃料中的杂质，该设备用于检查包含在柴油燃料中的水分，以识别燃料的品质，该柴油燃料品质检查设备可以包括：主体部分，其联接至水分存储部件的下端部；引导部分，其在主体部分中的底表面上形成为中空形式的圆柱体形状；以及第一检查部分，其形成为以预定高度固定在引导部分中。
此外，所述第一检查部分可以包括线圈构件，该线圈构件沿着引导部分的内圆周缠绕。
此外，所述线圈构件的被磁化的量可以根据位于缠绕的线圈构件内部的燃料品质而不同。
此外，该柴油燃料品质检查设备可以进一步包括电路部分，该电路部分设置在主体部分中，以测量根据线圈构件的磁-电感的变化的输出电压的变化。
此外，所述线圈构件的两个端部可以分别与电路部分连接。
此外，该柴油燃料品质检查设备可以进一步包括控制部分，该控制部分根据从所述电路部分测量的输出电压的变化来确定是否传输警告消息。
此外，所述引导部分可以包括至少一个开口部分，该开口部分配置为使燃料或者水分传送进入到引导部分中。
此外，所述电路部分可以包括MOSFET开关，该MOSFET开关在每一秒反复地接通或断开。
此外，所述电路部分可以与外部电池的电源连接。
此外，该柴油燃料品质检查设备可以安装在引导部分中，并且可以进一步包括：第二检查部分，其配置为使该第二检查部分的第一端部与电路部分电连接，并且该第二检查部分的第二端部设置有电流输送部分，其中该电路部分安装在所述主体部分中。
此外，所述电流输送部分可以形成为：以与电路部分隔开预定高度进行设置，并且当该电流输送部分在与收集在水分存储部件中的水分的水面相接触期间输送电流时，所述电路部分可以产生水分警告信号。
根据本发明的另一示例性的实施方案的一种柴油燃料品质检查方法可以为用于利用包含在燃料中的水分量来检查燃料的品质的柴油燃料品质检查方法，并且该柴油燃料品质检查方法可以包括：通过在每一秒执行MOSFET开关的接通或断开来在接通时间开始检查逻辑；预先确定关于线圈构件的电感的变化的可选限制值a％；检查电池电压；确定当电感变化为a％时的电压值；测量输出电压；确定输出电压是否超出了确定的电压值；根据确定的结果，在输出电压小于或等于确定的电压值的情况下，则判定为正常的燃料；以及，根据确定的结果，在测量的输出电压大于确定的电压值的情况下，则判定为有缺陷的燃料。
此外，所述线圈构件的被磁化的量可以根据位于缠绕的线圈构件内部的燃料品质而变化。
此外，可以根据在柴油燃料中的允许的水分量来预先确定可选限制值。
此外，该种柴油燃料品质检查方法可以进一步包括：在判定为有缺陷的燃料的情况下，传输警告消息。
通过将包括有缠绕线圈的检查设备安装在燃料过滤器中以检查根据电感的变化的输出电压的变化，根据本发明的示例性的实施方案的利用磁-电感的变化的柴油燃料品质检查设备以及柴油燃料品质检查方法具有以下效果：通过检测有缺陷的燃料，，而预先防止由于有缺陷的燃料喷射导致的例如起动失败、相关部件的损坏以及产生烟尘的问题，并且随后经由警示灯将有缺陷的燃料警告给包括有驾驶员的人员。
本发明的方法和装置具有其它的特性和优点，这些特性和优点从并入本文中的附图和随后的实施方案中将是显而易见的，或者将在并入本文中的附图和随后的实施方案中进行详细陈述，这些附图和实施方案共同用于解释本发明的特定原理。
附图说明
图1为示出了根据现有技术的柴油燃料过滤器的图。
图2为示出了根据本发明的示例性实施方案的柴油燃料品质检查设备的截面视图。
图3为示出了根据本发明的示例性实施方案的柴油燃料品质检查设备的电路部分的电路图。
图4为关于根据本发明的另一个示例性实施方案的柴油燃料品质检查方法中的检查缺陷的标准的草图。
图5为示出了根据本发明的另一个示例性实施方案的柴油燃料品质检查方法的流程图。
应当理解，附图不一定是按照比例绘制，而是呈现各种特征的简化表示，以对本发明的基本原理进行说明。本发明所公开的具体设计特征(包括例如具体尺寸、方向、位置和形状)将部分地由具体所要应用和使用的环境来确定。
在这些图中，贯穿附图的多幅图，相同的附图标记表示本发明的相同或等同的部分。
具体实施方式
下面将详细参考本发明的各个实施方案，这些实施方案的示例呈现在附图中并描述如下。尽管本发明将与示例性的实施方案相结合进行描述，应当理解本说明书并非旨在将本发明限制为这些示例性的实施方案。相反，本发明旨在不但覆盖这些示例性的实施方案，而且覆盖可以被包括在由所附权利要求所限定的本发明的精神和范围之内的各种选择形式、修改形式、等价形式及其它实施方案。
图2为示出了根据本发明的示例性实施方案的柴油燃料品质检查设备的截面视图。
如图2所示，根据本发明的示例性的实施方案的柴油燃料品质检查设备包括：主体部分110、引导部分140和第一检查部分，所述主体部分110联接至柴油燃料过滤器的水分存储部件20的下端部，所述引导部分140在主体部分110中的底表面上形成为中空形式的圆柱体形状，所述第一检查部分形成为以预定高度固定在引导部分140中。
电路部分120，其包括有印刷电路板(Printed Circuit Board，PCB)的电路板，并且可以安装在主体部分110中。所述第一检查部分包括：线圈构件150，其沿着引导部分140的内圆周缠绕为预定数量的螺旋线，并且线圈构件150的两个端部与电路部分120连接。
这时，线圈构件150缠绕至插入注塑类型的引导部分140，以形成线圈结构。
MOSFET开关形成在电路部分120处，以在每一秒执行开关的接通或断开，其中电压供应至线圈构件150。
至少一个开口部分可以形成在引导部分140的外圆周表面上，并且由过滤器部件10收集的水分或者柴油燃料经由所述开口部分而可以流入到引导部分140的中空部分内。所述开口可以形成为在引导部分140的轴向方向上延伸。
期望的只是流经开口部分的柴油燃料设置在沿着引导部分140的内圆周缠绕的线圈构件150的内部，并且线圈构件150的线圈的高度高于收集水分的限制高度(该高度为通过下文描述的第二检查部分来产生的水分警告信号的高度)。
当利用电路部分120将电压供应至线圈构件150时，随着设置在线圈构件150内的柴油燃料成为介质，线圈构件150形成电磁场。这时，由于被磁化的线圈构件150的量根据位于缠绕的线圈构件150内部的介质而不同，所以磁导率u(其是磁化的量的比例)根据线圈中的介质而变化。
即，磁导率u根据作为介质的柴油燃料而变化，并且具体而言，磁导率u根据包含在柴油燃料中的水分量而变化。
这时，磁-电感和磁导率之间的关系由下面的<等式1>来表示，并因此线圈构件150的磁-电感与磁导率成比例地变化。
<等式1>
(L：电感u：磁导率N：螺旋线的数量A：线圈的截面l：磁路的长度)
因此，如下面提及的<等式2>所表示的，通过测量与电感和电流的变化率成比例的输出电压的变化来识别包含在介质(将为柴油燃料)中的水分的变化。
<等式2>
图3为示出了根据本发明的示例性实施方案的柴油燃料品质检查设备的电路部分120的电路图。
参见图3，外部电池130的电源与电路部分120连接，并且用于检查输出电压的逻辑配置为：通过在每一秒执行形成在电路部分120上的MOSFET开关的接通或断开而在开关的接通时间开始逻辑。通过电路部分120来测量根据线圈构件150的磁-电感变化的输出电压的改变，并且控制部分可以根据从电路部分120测量的输出电压的变化来确定是否将警告消息传输给包括驾驶员的人员。
更详细的，可以根据下面提及的<等式3>而检查输出电压。
<等式3>
(V：电池电压R：固定电阻L：电感t：检查时间)
即，当电流流入到线圈构件150中时，线圈构件150的磁通量根据包含在设置在线圈构件150内部的柴油燃料中的水分量的变化而变化，并因此根据由于线圈构件150的磁-电感的变化而导致的电感的变化来通过图3所示的电路部分120测量输出电压。
这时，控制部分(其可以安装为安装在主体部分110中)通过实时的检查输出电压来识别输出电压是否变化。关于电感变化的可选的限制值可以预先确定为a％，随后在所测量的输出电压超出了当在电感变化a％时正常的柴油燃料中的正常的输出电压的电压值的情况下，确定为存在具有相对多的水分量包含在柴油燃料中的有缺陷的燃料，并因此所述控制部分配置为确定向包括驾驶员的人员传输警告消息。可选的限制值可以根据允许的水分量来预先确定。
如图2所示，根据本发明的示例性的实施方案的柴油燃料品质检查设备可以进一步包括：第二检查部分，其传输关于在柴油机过滤器中收集的水分量的警告信号。
该第二检查部分安装在引导部分140的中空部分内，并且配置为使该第二检查部分的第一端部与安装在主体部分110中的电路部分120电连接，并且电流输送部分160设置在该第二检查部分的第二端部。因此，根据收集水分限制量(其可以可选择地预先确定)来确定电流输送部分160设置的高度。
在通过滤器部件10的过滤器收集之后，存储在水分存储部件20中的水分的水面将会升高，并因此随着水面的高度达到第二检查部分的电流输送部分160，使得水面与电流输送部分160接触，电路部分120通过输送电流而产生水分警告信号。
因此，可取的是除了电流输送部分160以外，第二检查部分由绝缘材料组成。
图4为关于根据本发明的另一个示例性实施方案的柴油燃料品质检查方法中的检查缺陷的标准的草图。
图5为示出了根据本发明的另一个示例性实施方案的柴油燃料品质检查方法的流程图。
在下文中，将参考图4和图5来描述根据本发明的另一个示例性的实施方案的柴油燃料品质检查方法。
根据本发明的另一个示例性的实施方案的柴油燃料品质检查方法包括：步骤S100，其中，通过在每一秒执行MOSFET开关的接通或断开来在接通的时间开始检查逻辑；步骤S200，其中，预先确定关于线圈构件的电感的变化的可选的限制值a％；步骤S300，其中，检查电池电压；步骤S400，其中，确定当电感变化为a％时的电压值；步骤S500，其中，测量输出电压；步骤S600，其中，确定输出电压是否超出了在步骤S400中确定的电压值；步骤S700，其中，根据在步骤S600中确定的结果，在步骤S500中测量的输出电压小于或等于在步骤S400中确定的电压值的情况下，则判定为正常的燃料；以及步骤S800，其中，根据在步骤S600中确定的结果，在测量的输出电压大于在步骤S400中确定的电压值的情况下，则判定为有缺陷的燃料。
线圈构件150的两个端部与电路部分120连接，并且外部电池与电路部分120连接。通过在每一秒执行形成在电路部分120处的MOSFET开关的接通或断开而将电压供应至线圈构件150。
这时，线圈构件150的磁化量根据设置在线圈构件150内的柴油燃料的品质(也就是包含在柴油燃料中的水分量)而不同(其中的电感值变化)。因此，根据包含在柴油燃料中的水分量的允许的程度，关于线圈构件150的电感的变化的限制值a可以被预先确定。
当限制值a预先确定时，电压值在电感的改变为预先确定的a％时确定。此外，对根据柴油燃料的品质(也就是包含的水分量)而改变的输出电压值进行测量，以将测量的输出电压值与确定的限制电压值进行比较。
由于水分(也即，水)具有更好的磁导率，所以在柴油燃料包含有许多水分的情况下，线圈构件150的磁-电感和输出电压配置为如等式1和等式2所展示的那样而增大。
因此，如图4所示，根据比较结果，在所测量的输出电压小于或等于所确定的电压值的情况下，判定当前的柴油燃料为正常的燃料，其中所包含的水分量对应于正常范围。
根据比较结果，在所测量的输出电压大于确定的电压值的情况下，判定当前的柴油燃料为有缺陷的燃料，其中所包含的水分量超出了正常范围。
这时，柴油燃料品质检查方法进一步包括下述步骤：根据确定结果，当判定当前的柴油燃料为有缺陷的燃料时，利用控制部分将警告消息传输至高级别控制器。
为了在所附权利要求方便解释和精确限定，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“上面”、“下面”、“向上”、“向下”、“前”、“后部”、“后”、“内部”、“外部”、“内部的”、“外部的”、“内侧”、“外侧”、“向前”、“向后”被用于参考附图中所显示的特征的位置来描述示例性具体实施方案的这些特征。
前面对本发明具体示例性的实施方案所呈现的描述是出于说明和描述的目的。前面的描述并不旨在成为穷举的，也并不旨在把本发明限制为所公开的精确形式，显然，根据上述教导很多改变和变化都是可能的。对这些示例性实施方案的选择并对其进行描述是为了解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的其它技术人员能够实现并利用本发明的各种示例性实施方案及其不同选择形式和修改形式。本发明的范围由所附权利要求及其等价形式所限定。

Claims (15)

1.一种柴油燃料品质检查设备，其安装至水分存储部件和过滤器部件的下端部，该水分存储部件联接至过滤器部件的下部，并且该过滤器部件用于过滤包含在燃料中的杂质，该设备用于检查包含在柴油燃料中的水分，以识别燃料的品质，该设备包括：
主体部分，其联接至水分存储部件的下端部；
引导部分，其在主体部分中的底表面上形成为中空形式的圆柱体形状，
第一检查部分，其形成为以预定高度固定在引导部分中。
2.根据权利要求1所述的柴油燃料品质检查设备，其中，所述第一检查部分包括线圈构件，该线圈构件沿着引导部分的内圆周缠绕。
3.根据权利要求2所述的柴油燃料品质检查设备，其中，所述线圈构件的被磁化的量根据位于缠绕的线圈构件内部的燃料的品质而不同。
4.根据权利要求2所述的柴油燃料品质检查设备，进一步包括电路部分，该电路部分安装在主体部分中，以测量根据线圈构件的磁-电感的变化的输出电压的变化。
5.根据权利要求4所述的柴油燃料品质检查设备，其中，所述线圈构件的第一端部和第二端部分别与电路部分连接。
6.根据权利要求4所述的柴油燃料品质检查设备，进一步包括控制部分，该控制部分根据从所述电路部分测量的输出电压的变化来确定是否传输警告消息。
7.根据权利要求1所述的柴油燃料品质检查设备，其中，所述引导部分包括至少一个开口部分，该开口部分配置为使燃料或者水分流通进入到引导部分中。
8.根据权利要求2所述的柴油燃料品质检查设备，其中，电路部分包括MOSFET开关，该MOSFET开关在每一秒反复地接通或断开。
9.根据权利要求4所述的柴油燃料品质检查设备，其中，所述电路部分与外部电池的电源连接。
10.根据权利要求1所述的柴油燃料品质检查设备，进一步包括第二检查部分，该第二检查部分安装在引导部分中，并且配置为使该第二检查部分的第一端部与电路部分电连接，并且第二检查部分的第二端部设置有电流输送部分，其中所述电路部分安装在所述主体部分中。
11.根据权利要求10所述的柴油燃料品质检查设备，其中，所述电流输送部分形成为以与电路部分隔开预定高度进行设置，并且当该电流输送部分在与收集在水分存储部件中的水分的水面相接触期间输送电流时，所述电路部分产生水分警告信号。
12.一种柴油燃料品质检查方法，其用于利用包含在燃料中的水分量来检查燃料的品质，该方法包括：
通过在每一秒执行MOSFET开关的接通或断开来在接通时间开始检查逻辑；
预先确定关于线圈构件的电感的变化的可选限制值a％；
检查电池电压；
确定当电感变化为a％时的电压值；
测量输出电压；
确定输出电压是否超出了确定的电压值；
根据确定的结果，在输出电压小于或等于确定的电压值的情况下，则判定为正常的燃料；
根据确定的结果，在测量的输出电压大于确定的电压值的情况下，则判定为有缺陷的燃料。
13.根据权利要求12所述的柴油燃料品质检查方法，其中，所述线圈构件的被磁化的量根据位于缠绕的线圈构件内部的燃料的品质而改变。
14.根据权利要求12所述的柴油燃料品质检查方法，其中，根据在柴油燃料中的允许的水分量来预先确定所述可选限制值。
15.根据权利要求12所述的柴油燃料品质检查方法，进一步包括：在判定为有缺陷的燃料的情况下，传输警告消息。
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