CN201141802Y - 一种电控喷油器检测实验台 - Google Patents

一种电控喷油器检测实验台 Download PDF

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一种电控喷油器检测实验台,由台架机构部分和电气部分组成,其特点在于:台架机构部分包括壳体、油路部分、量筒和夹紧装置;油路部分包括油箱、油泵、过滤网和油管,安装在壳体的背后;夹紧装置包括气泵组件、导轨及夹具,安装于壳体的上部;所述量筒装于壳体的正面;电气部分采用双CPU结合方式进行控制和处理,包括功能菜单选择模块、参数设定模块、外部电路接口模块、油路控制模块、数据采集模块、数据显示模块、功率放大模块,数据显示采用LCD液晶屏、数码管和发光二级管显示。本实用新型具有如下特点:检测功能齐全,使用方便、检测状态直观明了,功能具有可扩展性,可进行检测数据的贮存、打印等操作或者进行远程设定、监控。

Description

一种电控喷油器检测实验台
技术领域
本实用新型涉及一种电控喷油器检测实验装置,尤其是用于汽油发动机电控喷油器的性能检测实验台。
背景技术
电控喷油器是汽油喷射系统中实现精确计量燃油量并形成燃油喷雾的一个核心部件,其喷雾特性对发动机的燃烧过程有着极其重要的影响,直接影响发动机的排放性、燃油经济性及动力性等。电控喷油器产品装车之前,必须按规定的技术标准要求进行全面检测,同时要求检测仪器测量准确、精度高、测量条件一致性好,参数定量表示、严格且可靠,以保证产品合格和性能一致性。
目前我国电控喷油器市场被外商所垄断,难以购得用于电控喷油器产品的检测仪器装置,国内对其需求也很少,需求最多的是用于维修的电控喷油器检测仪器。然而,这些现有的喷油器检测仪器,一般缺乏对检测仪油路部分的控制,使喷油器实际工作油压出现偏差,造成检测结果出现较大差异;显示面板上往往只有单一的数码管显示模块,工况的参数不能同时显示设置,功能菜单选择麻烦,操作不便;检测功能少、不全面,如缺少对喷油器进行耐久性测试的功能,不能任意地设定测试次数或时间,同时与外部计算机通信的功能扩展性低,无法实现对现场检测的实时监控、参数的远程设定及存贮,不利于设备日后的使用功能升级。因此,这些针对电控喷油器维修的检测仪,只检测了某些性能参数,得出的结果不能全面衡量电控喷油器的性能与质量,检测精度上也有待提高。
因此,随着我国电控喷油器研发和生产需要,有必要提供一种新型的电控喷油器检测实验台,在实际使用中克服以上所述的不便和缺陷。
实用新型内容
本实用新型的主要目的在于提供一种电控喷油器检测实验台,采用微机测控技术、LCD液晶屏、数码管和发光二级管,对喷油器检测过程实现监控,可按电控喷油器产品技术标准,实现静态流量、动态流量、线性度、滴漏/密封性、动态最小工作电压、线性度、耐久试验等多种功能测试,克服了现有技术存在的下述缺陷:功能菜单选择麻烦,操作不便,检测功能不全面,缺少对喷油器进行耐久性测试的功能,不能任意地设定测试次数或时间,同时与外部计算机通信的功能扩展性低,无法实现对现场检测的实时监控、参数的远程设定及存贮,不利于设备日后的使用功能升级。
本实用新型的又一目的,在于提供一种台式喷油器检测实验台,实现喷油器油路部分的控制,可按实际需要调整喷油器工作油压,并可在检测过程中实现排油的自动控制和手动控制。
本实用新型的再一目的,在于提供一种台式喷油器检测实验台,可与外部系统机相连接,可把主要检测参数发送到外部系统机上,进行数据贮存、打印等操作;同时,也可通过系统机实现多台检测台的参数远程设定、监控。
为实现上述目的,本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:
电控喷油器检测实验台由台架机构部分和电气部分组成。
台架机构部分包括壳体、油路部分、量筒和夹紧装置;油路部分安装在壳体的背后,油路部分包括:油箱、油泵、过滤网和油管,夹紧装置包括气泵组件、导轨及夹具,安装于壳体的上部;所述量筒装于壳体的正面;
电气部分采用双CPU结合方式进行控制和处理,其中第一个CPU(如图3中的CPU1)主要负责控制信号的检测及处理,包括程序启动信号、自动程序按键信号、手动编程按键信号、检测台工作电压信号、回油按键信号、油压控制信号、油箱液位信号;第二个CPU(如图3中的CPU2)主要负责控制工作电压显示区和参数显示区,并实现与外部设备的通信;所述电气部分包括:
功能菜单选择模块,通过I/O接口与第一个CPU进行连接,功能菜单选择模块为自动程序选择区,包括常用检测功能:清洗、检测、线性度、最大扭矩、最高转速和怠速;第一个CPU采集用户的选择信息后,执行相应的检测程序,使检测台按照预先设定好的程序参数进行操作;
参数设定模块,通过I/O接口与第一个CPU进行连接,第一个CPU通过判断采集到的按键信息,改变相应的参数值;参数设定模块用于设定喷油次数、周期、脉宽以及静态流量的时间;
油路控制模块,通过I/O接口与第一个CPU进行连接,第一个CPU通过判断采集到的按键信息,接通或关闭电磁阀以及升降油泵的输入电压,控制油泵的开启、回油阀门的通断和油压的升降;
外部电路接口模块,采用RS232/485串行通信接口,用于实现第二个CPU与外部设备之间的通信;
数据采集模块,主要包括:油压采集组件、喷油器工作电压采集组件,其中,油压采集组件连接到油路中的压力传感器上,喷油器工作电压采集组件连接到检测台的直流电源上;
数据显示模块,包括工作电压显示区、参数显示区、油压显示区和液位显示区,工作电压显示区和参数显示区使用I/O接口与第二个CPU进行连接,油压显示区直接由油压表得到,液位显示区使用通用I/O接口与第一个CPU进行连接;
功率放大模块,第一个CPU通过I/O接口将检测信号输入到此模块,用于放大检测信号,驱动喷油器工作;
所述的参数设定模块、油路控制模块和外部接口模块共同组合为手动编程区,手动编程区设有一组按键,用户通过控制该组按键实现该三个模块的功能。
所述的电控喷油器检测实验台,在量筒背后设有一日光灯,日光灯的开关由第一个CPU控制。
所述功率放大模块采用桥式放大电路,同时包括了过流保护装置。
所述的电控喷油器检测实验台上,手动编程区设有的一组按键包括:日光灯开启按键、静态时间设定按键、喷油脉冲检测信号的周期、脉宽、次数设定按键、油压调节按键、油泵开启按键、回油按键、数据发送按键。
所述的电控喷油器检测实验台的常用检测功能有清洗、检测、线性度、最大扭矩、最高转速和怠速,它们分别设计成标准检测程序,每一项常用检测功能用自动程序选择区上对应的一个按键来快速实现,操作时可单选一项或同时选择多项进行检测。
所述的电控喷油器检测实验台中,工作电压显示区采用数码管显示,参数显示区采用LCD液晶屏显示,油压显示区采用油压刻度表显示,液位显示区采用发光二级管显示。
上述的外部设备包括外部检测实验台、数据存储装置、打印设备或显示设备中的一种或多种;外部设备通过外部电路接口模块的串行通信接口RS232/485与所述电控喷油器检测实验台连接,对多台检测实验台参数进行远程设定和监控或者进行数据的贮存、打印和显示。
本实用新型的有益效果是,克服了目前现在喷油器检测仪的不便与缺点,同时又具备了许多新的检测优点,主要表现在:1)常用检测功能设计成标准检测程序,用一个按钮来实现,方便使用;2)可预定的方式任意设定检测次数和时间;3)采用液晶显示+数码管显示+发光二极管技术相结合,检测状态直观明了;4)可与外部系统机(上位机)连接,有效提高检测实验台的功能可扩展性;5)检测功能齐全,可实现的功能检测包括静态流量、动态流量、线性度、滴漏/密封性、动态最小工作电压、线性度和耐久试验,特别适用于电控喷油器产品检测。
附图说明
图1是本实用新型电控喷油器检测实验台的外观图。
图2是本实用新型电控喷油器检测实验台的控制面板图。
图3是本实用新型电控喷油器检测实验台的电路控制板结构图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型的具体实施方式作进一步说明。
本实用新型的电控喷油器检测实验台由机械部分(台架机构部分)和电气部分(测控系统)紧密结合,其中,机械部分包括壳体、油路部分、量筒和夹紧装置;电气部分包括功能菜单选择模块、参数设定模块、数据采集模块、数据显示模块、外部接口模块、油路控制模块、功率放大模块。测控系统由双CPU(微处理器)来实现,常用检测功能用一个按键来快速实现、并可按需组合;采用数码管、LCD液晶屏和发光二级管等多种显示方式,并可与外部系统机相连接,进行数据的贮存、打印和显示等;对于需要手动设定或调整的参数,由手动编程区方便地完成,如设定喷油脉冲信号参数,调整系统的油压等。
所述的电控喷油器检测实验台,其中,数据采集模块主要包括:油压采集组件、喷油器工作电压采集组件。油压采集组件连接到油路中的压力传感器上,工作电压采集组件连接到检测台的直流电源上。
所述的电控喷油器检测实验台,其中,数据显示模块包括工作电压显示区、参数显示区、油压显示区和液位显示区。工作电压显示区采用数码管,参数显示区采用LCD液晶屏,油压显示区采用油压刻度表,液位显示区采用发光二级管。
如图1所示,检测实验台的机壳A3正面上部安装有6个量筒A1,可用于6路喷油器同时检测和观察其流量特性、雾化特性;量筒A1上部为一气动夹紧装置A2,用于安装夹紧喷油器,防止喷油器在检测过程中出现漏油情况;量筒A1上部同时还装有一油压表A4,用于显示油路中实时油压;量筒背后有一日光灯,可通过控制面板A5实现其开关,以防工作环境的光线不足。机壳A3正面下部是一倾斜控制面板A5,用于检测台的各项功能检测与参数设定;机壳A3侧面板装有电源开关A7和电压调节旋钮A6,可实现喷油器的工作电压调节,可变范围为5~14V,可根据具体工况动态改变;同时装有一RS232/485串行通信端口A8,用于与外部计算机(上位机)通信。
电控喷油器检测实验台的控制面板A5如图2所示,在此面板上完成检测台的所有功能的检测与控制。控制面板主要分为三个区域,一自动程序选择区B1,一手动编程区B2和一系统参数显示区B3。自动程序选择区B1和手动编程区B2使用按键组合成键盘式开关,进行功能选择和参数设置。系统参数显示区B3,由数码管B5、LCD液晶显示屏B4和发光二级管B6构成,将系统所需的主要参数同时显示出来,便于现场观察。此外,还有运行/停止区B7。
自动程序选择区B1主要包括6个常用检测功能选择,分别为“清洗”、“常规检测”、“线性偏差检测”、“最大扭矩检测”、“最高转速检测”、“怠速检测”,将这6个常用检测功能做成标准检测程序,分别使用6个按键与其相对应,因此,只需通过选取其中的按键,即可完成常用功能选择,操作极为方便。同时,这些常用检测功能可以实现单选或多选,如可单选“1”程序,或多选“1”、“3”和“5”等组合。单选时运行完该检测程序即停止,多选时每个检测程序从左到右顺序执行,每个程序间留有一定的暂停时间给操作人员观察检测结果和记录数据,待操作人员完成记录后,打开电磁阀,把量筒A1里的油回流到油箱里,实现自动回油,不需要操作人员额外的操作。在常用检测程序运行的过程中,可以使用“暂停”按键把检测过程暂停下来,方便中途记录数据,当要继续检测时,只需再次按“暂停”按键,程序即可继续运行。“停止”按键可将运行中的程序立即终止。
手动编程区B2主要实现参数的设置、耐久性测试、静态流量检测、油泵启动、油压控制、手动回油、灯光开关和与外部系统机通信等功能。参数设置为喷油脉冲信号的周期、脉宽和次数。手动编程区B2上有相对应的喷油脉冲周期区B9、脉宽区B10、次数区B12的设置按键,其中,周期可在1~99ms内设定,脉宽可在0~9.9ms内设定,次数可高达1010次。图2中的“高”和“低”按键分别表示参数值的高位和低位,每按“高”或“低”按键一次,该位数值加1,到9后再按一次回0,而每按“×10”按键一次,其前面数值乘10。次数设定,由高低两位整数和以10为底指数形式可表示为XX×10n(其中XX代表两位整数,指数n的值为0~9),从而可按需设定各种喷油脉冲信号和实现耐久性测试等。
参数设置完成后,通过功能按键区B13的“手动”按键启动程序,同时也可通过运行/停止区B7的“暂停”和“停止”按键实现程序的暂停和停止功能。静态流量通过设置常喷时间来检测,手动编程区B2上有常喷时间区B8的时间设定按键。常喷时间的设置范围为1~99s,通过设定常喷时间,检测喷油器在全工作电压下喷射的静态流量特性。手动编程区B2中对油路的控制主要通过油泵启动、油压的升降、手动回油来实现,分别相对应着功能按键区B13的“油泵”、“回油”按键和系统压力调节区B11的“▲”(升)和
Figure Y20072005774200071
(降)按键;通过升降按键可实时地改变系统压力,并在油压表A4上显示出来,同时,在检测过程中,操作员可随时通过“回油”按键实现手动回油。通过手动编程区B2上的“发送”按键和RS232/485串行通信口A8实现外部系统机(计算机)通讯,从而实现数据的贮存和打印等。外部系统机可按需与现场多台检测台相通信,设定和获取多台检测台的系统参数。
系统参数显示区B3由数码管B5、液晶显示屏B4和发光二级管B6组成。液晶显示屏B4动态地显示常喷时间,喷油脉冲信号的周期、脉宽和次数,此外,还显示功能模式,即系统运行在自动程序模式还是手动程序模式。数码管B5用于喷油器的工作电压,它由4个数码管B5组成,精确到小数点后2位,可通过电压调节旋钮A6来改变。发光二级管B6主要用于显示油箱中的油位,方便操作员将油加到合适的油位,同时油箱没有油时也及时告知操作员,防止油泵空转烧坏。当油箱液位过低时,低液位的指示灯即会发亮;当油箱液位过高时,高液位的指示灯即会发亮。
如图3所示,本实用新型电控喷油器检测实验台的控制电路板结构图采用双CPU结构,其中第一个CPU(CPU1)负责控制信号的检测及处理,包括程序启动信号、自动程序按键信号、手动编程按键信号、检测台工作电压信号、日光灯开关信号、回油按键信号、油压控制信号、油箱液位信号等;而第二个CPU(CPU2)主要负责控制LCD液晶显示屏B4和数码管B5,显示系统的各项参数,并实现与外部系统机的通信。CPU1与CPU2之间的通信采用RS232/485串行通信。
CPU1根据自动程序按键信号或手动编程按键信号,确定喷油脉冲信号的周期、脉宽、次数或常喷时间等参数,同时把这些参数传给CPU2显示;所有参数确定后,按“运行”按键即把喷油脉冲信号传送到桥式驱动模块上,按预置参数驱动喷油器喷油。CPU1在传输喷油脉冲信号到驱动模块前,会对信号参数进行判断,如参数设置不合理,就取消喷油脉冲信号的传输,防止误操作。CPU1对采集到的工作电压信号传输给CPU2,CPU2通过数码管模块B5显示出来。CPU1根据检测到有油压控制信号时,对系统油压进行控制,即把油压控制信号传输到驱动模块上,用以升降油泵的转速;当检测到回油信号时,通过继电器控制回油电磁阀的通断,使量筒A1中油液回流到油箱;根据液位信号,控制高/低液位指示灯的开关,使操作人员知道油箱中液位;当检测到灯光信号时,就通过继电器控制日光灯的开关。
CPU2根据CPU1传送过来的数据,通过液晶显示屏B4和数码管B5把检查参数显示出来。LCD液晶屏B4显示常喷时间,喷油脉冲信号的周期、脉宽和次数,运行模式等。同时,CPU2负责与外部系统机的通信,根据检测的要求,可把检测数据通过RS232/485串行口A8上传到系统机,用于数据的贮存和打印;并且可通过外部系统机对检测台进行检测参数的设定,由CPU1和CPU2如前所述方式进行处理和显示。

Claims (5)

1、一种电控喷油器检测实验台,由台架机构部分和电气部分组成,其特征在于:
台架机构部分包括壳体、油路部分、量筒和夹紧装置;油路部分安装在壳体的背后,油路部分包括:油箱、油泵、过滤网和油管,夹紧装置包括气泵组件、导轨及夹具,安装于壳体的上部;所述量筒装于壳体的正面;
电气部分采用双CPU结合方式进行控制和处理所述电气部分包括:
功能菜单选择模块,通过I/O接口与第一个CPU进行连接;参数设定模块,通过I/O接口与第一个CPU进行连接;油路控制模块,通过I/O接口与第一个CPU进行连接;
外部电路接口模块,采用RS232/485串行通信接口,用于实现第二个CPU与外部设备之间的通信连接;
数据采集模块,包括:油压采集组件、喷油器工作电压采集组件,其中,油压采集组件连接到油路中的压力传感器上,喷油器工作电压采集组件连接到检测台的直流电源上;
数据显示模块,包括工作电压显示区、参数显示区、油压显示区和液位显示区,工作电压显示区和参数显示区使用I/O接口与第二个CPU进行连接,油压显示区直接由油压表得到,液位显示区使用通用I/O接口与第一个CPU进行连接;
功率放大模块,第一个CPU通过I/O接口将检测信号输入到此模块;
所述的参数设定模块、油路控制模块和外部接口模块共同组合为手动编程区,手动编程区设有一组与该三个模块的功能相对应的按键:静态时间设定按键、喷油脉冲检测信号的周期、脉宽、次数设定按键、油压调节按键、油泵开启按键、回油按键、数据发送按键。
2、根据权利要求1所述的电控喷油器检测实验台,其特征在于:在量筒背后设有一日光灯,日光灯的开关由第一个CPU控制。
3、根据权利要求2所述的电控喷油器检测实验台,其特征在于:手动编程区还设有日光灯开启按键。
4、根据权利要求1所述的电控喷油器检测实验台,其特征在于:工作电压显示区采用数码管动态地显示,参数显示区采用LCD液晶屏动态地显示,油压显示区采用油压刻度表动态地显示,液位显示区采用发光二级管动态地显示。
5、根据权利要求1所述的电控喷油器检测实验台,其特征在于:所述外部设备包括电控喷油器检测实验台、数据存储装置、打印设备或显示设备中的一种或多种;所述外部设备通过外部电路接口模块的串行通信接口RS232/485与所述电控喷油器检测实验台连接。
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