CN113984316B - 一种汽车部件压力脉动试验装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种汽车部件压力脉动试验装置，包括通过管路相互连接的驱动装置和压力脉动装置、所述驱动装置和压力脉动装置均和测试样机连接，所述试验装置还包括对冷却液进行温度控制的加热装置和调节冷却液流量的平衡阀，所述加热装置一端和所述驱动装置连接、另一端与所述测试样机连接，所述平衡阀一端连接在所述加热装置和测试样机之间、另一端连接在所述驱动装置和测试样机之间。本发明公开了一种汽车部件压力脉动试验装置，采用平衡阀实现对系统的流量调节，采用温控闭环实现对系统温度的控制，结构简单，成本低。

Description

一种汽车部件压力脉动试验装置

技术领域

本发明涉及一种汽车部件压力脉动试验装置。

背景技术

随着汽车行业的快速发展，汽车的零部件需求量也越来越大，汽车的电机、控制器等零部件是汽车的重要组成部分，其功能必须要满足要求才能进行使用，因此在使用这些零部件前，需要进行性能检测。

传统的脉动试验装置中，往往固定加热器的功率，通过换热器带走多余的能量来控制系统中的温度，这种方式不但结构复杂，还会浪费很多能量资源。参考专利CN202022158506.9，现有的压力脉动试验系统采用电动振动台等作为振动发生设备，并由直线运动驱动机构活塞和液压缸系统组成，设备复杂，成本造价高，且无法实现流量和温度的调节。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种汽车部件压力脉动试验装置，其能够实现温度和流量的调节。

本发明通过以下技术方案实现：

一种汽车部件压力脉动试验装置，包括通过管路相互连接的驱动装置和压力脉动装置、所述驱动装置和压力脉动装置均和测试样机连接，所述试验装置还包括对冷却液进行温度控制的加热装置和调节冷却液流量的平衡阀，所述加热装置一端和所述驱动装置连接、另一端与所述测试样机连接，所述平衡阀一端连接在所述加热装置和测试样机之间、另一端连接在所述驱动装置和测试样机之间。

进一步的，该试验装置还包括入口温压测试装置，所述入口温压测试装置一端和所述加热装置连接，另一端连接在所述平衡阀和测试样机之间。

进一步的，该试验装置还包括质量流量计,所述质量流量计一端和入口温压测试装置连接，另一端和所述平衡阀连接。

进一步的，所述管路上设置有测试入口，所述测试入口设置在所述质量流量计和测试样机之间且和所述入口温压测试装置连接。

进一步的，该试验装置还包括出口温压测试装置，所述出口温压测试装置连接在所述测试样机和平衡阀之间。

进一步的，所述管路上还设置有测试出口，所述测试出口设置在平衡阀和测试样机之间且和所述出口温压测试装置连接。

进一步的，所述压力脉动装置包括控制板、电气转换器和膨胀水壶，所述膨胀水壶一端连接在平衡阀和测试出口之间、另一端和所述电气转换器连接，所述电气转换器和控制板连接。

进一步的，所述管路还包括补水口，所述补水口设置在平衡阀和测试出口之间且和所述膨胀水壶连接。

进一步的，所述加热装置和入口温压测试装置共同控制冷却液的温度范围为64℃-66℃。

相比于现有技术，本发明的优点在于：

1、通过在管路上安装平衡阀，可以实现对管路中冷却液的流量进行调节。

2、通过加热器和入口温压测试装置的搭配，实现温度的闭环调节，结构简单，成本低、节省能源。

3、通过设置压力脉动装置，可为整个系统提供周期性脉动能量。

附图说明

图1为本发明一实施例的压力脉动试验装置的结构示意图；

图2为电气转换器输入特性；

图3为电气转换器输出特性；

图4为流量-压差曲线图。

1、驱动装置；2、加热装置；3、压力脉动装置、30、控制板、31、电气转换器、32、膨胀水壶；4、管路、401、测试出口、402、补水口、411、测试入口；5、测试样机；6、平衡阀；7、质量流量计；8、入口温压测试装置；9、出口温压测试装置。

具体实施方式

以下结合较佳实施例及其附图对发明技术方案作进一步非限制性的详细说明。在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

如图1所示，本发明一实施例的一种汽车部件压力脉动试验装置，包括驱动装置1、冷却液进行温度控制的加热装置2、压力脉动装置3、管路4、调节冷却液流量的平衡阀6、质量流量计7、入口温压测试装置8和出口温压测试装置9；上述元件均通过管路4连接，其中，该装置检测的测试样机5可以为新能源电机或者控制器等。

具体地，驱动装置1和压力脉动装置3连接，驱动装置1和压力脉动装置3均和测试样机5连接，加热装置2一端和驱动装置1连接、另一端与测试样机5连接，平衡阀6一端连接在加热装置2和测试样机5之间、另一端连接在驱动装置1和测试样机5之间。入口温压测试装置8一端和所述加热装置2连接，另一端连接在平衡阀6和测试样机5之间；质量流量计7一端和入口温压测试装置8连接，另一端和平衡阀6连接。出口温压测试装置9连接在测试样机5和平衡阀6之间。冷却液经过驱动装置1流向加热装置2，从加热装置2流出的冷却液分流，一部分流经平衡阀6，另一部分流经质量流量计7，最终流向测试样机5，经过测试样机5后，冷却液从测试样机5流出，回到驱动装置1前，形成回流。其中，平衡阀6可以控制该路的冷却液流量，由于该路的分流进一步控制流向测试样机5的流量；质量流量计7用来测量流向测试样机5的流量的具体值，调节平衡阀6，使流向测试样机5的冷却液流量满足试验要求；入口温压测试装置8可以检测冷却液流向测试样机5之前，冷却液的温度和压力，可以将检测的温度信号反馈给加热装置2，形成一个温控的闭环，从而达到稳定控制管路4中的冷却液的温度。出口温压测试装置9可以测量测试样机5的背压，一般情况，入口压力要小于测试样机5的设计密封能力，通过压力脉动装置3产生的背压来检测被测测试样机5水道承受的最小压力。

压力脉动装置3包括控制板30、电气转换器31和膨胀水壶32，膨胀水壶32一端连接在平衡阀6和测试出口401之间的管路4上、另一端和电气转换器31连接，电气转换器31和控制板30连接。

如图2和图3所示，控制板30可以向电气转换器31输出4-20mA信号，电气转换器31接受信号后可以对应输出50-200kPa的压力脉动信号，其中，压力脉动信号和电信号呈线性关系，信号频率0.5Hz，在前半周期内，压力脉动信号从50kPa线性增加到200kPa，在后半周期内，压力脉动信号从200kPa线性减少到50kPa，该信号作用在膨胀水壶32，因液位不可压缩，作用在膨胀水壶32上的50-200kPa脉动的气体压力会传达到驱动装置1前，同时，也等效为测试样机5提供背压，从而实现冷却系统压力的脉动。

管路4上设置有测试入口411，测试入口411设置在质量流量计7和测试样机5之间且和入口温压测试装置8连接。入口温压测试装置8可以检测测试入口411处冷却液的温度和压强，将温度信号反馈给加热装置2，形成闭环控制。

管路4上还设置有测试出口401和补水口402，测试出口401设置在平衡阀6和测试样机5之间且和出口温压测试装置9连接，出口温压测试装置9检测从测试样机5流出的冷却液的温度和压强；补水口402设置在平衡阀6和测试出口401之间且和膨胀水壶32连接，为管路4提供压力脉动。

如图4所示，除此以外，该装置还可以用于测量水系统零部件在不同水温下的流量-压差曲线，通过入口温压测试装置8测得测试入口411的温度和压力，通过出口温压测试装置9测量测试出口401的温度和压力，通过计算得出压差和目标水温，其中，压差=入口压力-出口压力，目标水温为入口温度和出口温度的平均值。从图中横向比较得出，不同的水系统零部件在不同的压差下，其流量的变化形式，亦或纵向比较不同水系统零部件在同一压差同一水温情况下，其流量变化形式。

使用时，冷却液经过驱动装置1流向加热装置2，本实施例中，驱动装置1选用水泵，加热装置2选用加热器，从加热装置2流出的冷却液分流，一部分流经平衡阀6所在的支路，另一部分流经质量流量计7，再经过测试入口411，最终流向测试样机5，经过测试样机5后，冷却液从测试样机5流出，分别经过测试出口401、补水口402、回到驱动装置1前，形成整个回流系统。其中，平衡阀6可以控制流向测试样机5的冷却液流量，使流经质量流量计7的流量符合设定的目标预期，从而达到控制流向测试样机5的流量；入口温压测试装置8和测试入口411连接，可以检测冷却液流向测试样机5之前的冷却液的温度和压强，可以将检测的温度信号反馈给加热装置2，形成一个温控的闭环，从而达到稳定控制管路4中的冷却液的温度,在本实施例中，通过温度闭环系统控制冷却液的目标温度为65℃±1℃。压力脉动装置3和补水口402连接，压力脉动装置3中的控制板30可以向电气转换器31发送4-20mA的电信号，电气转换器31接收信号后对应输出50-200kPa的压力脉动信号到膨胀水壶32上，电气转换器31的响相应频次快，可实现10ms的切换。其中，作用在膨胀水壶32上方的脉动气压会传达到水泵前，从而实现系统压力的脉动。本发明采用平衡阀6实现对系统的流量调节，采用温控闭环实现对系统温度的控制，结构简单，成本低，能耗低。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (8)

1.一种汽车部件压力脉动试验装置，包括通过管路（4）相互连接的驱动装置（1）和压力脉动装置（3）、所述驱动装置（1）和压力脉动装置（3）均和测试样机（5）连接，其特征在于，所述试验装置还包括对冷却液进行温度控制的加热装置（2）和调节冷却液流量的平衡阀（6），所述加热装置（2）一端和所述驱动装置（1）连接、另一端与所述测试样机（5）连接，所述平衡阀（6）一端连接在所述加热装置（2）和测试样机（5）之间、另一端连接在所述驱动装置（1）和测试样机（5）之间；

所述压力脉动装置（3）包括控制板（30）、电气转换器（31）和膨胀水壶（32），所述膨胀水壶（32）一端连接在平衡阀（6）和测试样机（5）之间、另一端和所述电气转换器（31）连接，所述电气转换器（31）和控制板（30）连接；

所述控制板（30）向所述电气转换器（31）发送4-20mA的电信号，所述电气转换器（31）接收该信号后对应输出50-200kPa的压力脉动信号到所述膨胀水壶（32）上，作用在所述膨胀水壶（32）上的脉动气压会传达到所述驱动装置（1）前。

2.根据权利要求1所述的压力脉动试验装置，其特征在于，该试验装置还包括入口温压测试装置（8），所述入口温压测试装置（8）一端和所述加热装置（2）连接，另一端连接在所述平衡阀（6）和测试样机（5）之间。

3.根据权利要求2所述的压力脉动试验装置，其特征在于，该试验装置还包括质量流量计（7),所述质量流量计（7）一端和入口温压测试装置（8）连接，另一端和所述平衡阀（6）连接。

4.根据权利要求3所述的压力脉动试验装置，其特征在于，所述管路（4）上设置有测试入口（411），所述测试入口（411）设置在所述质量流量计（7）和测试样机（5）之间且和所述入口温压测试装置（8）连接。

5.根据权利要求1所述的压力脉动试验装置，其特征在于，该试验装置还包括出口温压测试装置（9），所述出口温压测试装置（9）连接在所述测试样机（5）和平衡阀（6）之间。

6.根据权利要求5所述的压力脉动试验装置，其特征在于，所述管路（4）上还设置有测试出口（401），所述测试出口（401）设置在平衡阀（6）和测试样机（5）之间且和所述出口温压测试装置（9）连接。

7.根据权利要求6所述的压力脉动试验装置，其特征在于，所述管路（4）还包括补水口（402），所述补水口（402）设置在平衡阀（6）和测试出口（401）之间且和所述膨胀水壶（32）连接。

8.根据权利要求2所述的压力脉动试验装置，其特征在于，所述加热装置（2）和入口温压测试装置（8）共同控制冷却液的温度范围为64℃-66℃。

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