CN201188012Y - 发动机瞬时流量测量层流流量计 - Google Patents

Abstract

本实用新型为一种发动机瞬时流量测量层流流量计。层流流量计包括层流元件、压力传感器、压差传感器、温度传感器、流量积算仪表，设有气流通道的层流元件充斥在设有进气口和出气口的圆筒内，所述层流元件处在圆筒的进气口、出气口之间，所述压力传感器安设于圆筒的进气口、出气口侧；所有传感器的信号连接于流量积算仪表，流量积算仪表接收所述传感器的信号，在积算表中进行数据处理并在仪表上显示实时流量。本实用新型优点是：测量范围广、使用耐久性好、维护方便、显示稳定可靠、安装使用简便。

Description

发动机瞬时流量测量层流流量计

技术领域

本实用新型涉及一种用来测量发动机脉动气流的瞬时流量计，特别是公开一种发动机瞬时流量测量层流流量计。

背景技术

目前，由于四冲程发动机进气特点是不连续的进气，用来测量发动机瞬时流量还没有合适的流量计，通常采用的一般的气体流量计如双扭流量计，孔板流量计等不能获得脉动气流量的瞬时流量。一般的气体流量计需要加装一个容积足够大的稳压箱，特别是在单缸机流量测量更是如此。但是稳压箱的存在使得测量系统复杂化，并且稳压箱也会改变气体流量特性，使得测量精度降低。另外一般的流量计测量范围比较窄。

发明内容

本实用新型的目的在于克服一般气体流量计无法测量瞬时流量和测量平均流量量程比窄，单缸机测量流量时需加稳压筒等困难。提供一种测量精度高、结构简单，能测量发动机瞬时流量和平均流量计的发动机瞬时流量测量层流流量计，其计测量范围广，可达50∶1(满足同样精度条件下)，是一般的流量计的几倍至十几倍。

本实用新型是这样实现的：一种发动机瞬时流量测量层流流量计，其特征在于：层流流量计包括层流元件、压力传感器、压差传感器、温度传感器、流量积算仪表，设有气流通道的层流元件充斥在设有进气口和出气口的圆筒内，所述层流元件处在圆筒的进气口、出气口之间，所述压力传感器安设于圆筒的进气口、出气口侧；所有传感器的信号连接于流量积算仪表，流量积算仪表接收所述传感器的信号，在积算表中进行数据处理并在仪表上显示实时流量。

所述的层流元件是由一条波带和一条平带叠合并绕成螺旋状，所述层流元件的气流通道为扇形通道，通道沿圆周展开后为三角形通道。

所述层流元件的波带和平带的厚度为0.05mm～0.1mm。

所述与压力传感器相连的圆筒上的气体通道中设有削减压力脉动影响的阻尼元件；所述层流元件圆筒进气口端和出气口端连接变径管和卡箍连接法兰；或者层流元件圆筒出气口端连接变径管和卡箍连接法兰，进气口端连接空气滤清器。

本实用新型有二种安装方式，一种为管道式安装，即前后有管道，安装在管道中间；另一种安装方式为敞开式安装，即发动机直接从大气中进气，然后进入发动机，参见图1和图2。

本实用新型的特点是，所述的流量积算仪表，接收传感器封装盒中压力温度压差传感器的信号，在仪表中进行数据处理并显示实时流量，同时仪表可以显示介质压力和温度，并可以将实时流量通过模拟量和RS485(RS232)输出，实时流量可以是实际体积流量、质量流量、标准体积流量的一种。层流元件中的层流元件采用扇形通道，通道沿圆周展开后为三角形通道。固定支架中有传感器的信号线。传感器封装盒中的压力传感器气体通道中采用了阻尼元件以便削减压力脉动的影响。

本实用新型的有益效果是：适用于发动机、真空泵等存在脉动气流的吸入空气流量测量，层流流量计的测量范围广，可达50∶1，是普通流量计的几倍至几十倍，本实用新型使用耐久性好，维护方便，显示稳定可靠，安装使用简便。

附图说明

图1是本实用新型实施例1管道式安装结构示意图。

图2是本实用新型实施例2敞开式安装结构示意图。

图3是本实用新型层流元件的结构示意图。

图4是本实用新型层流元件扇形通道沿圆周展开图。

图中：1.流量积算仪表，2.传感器封装盒，3.层流元件，4.出气口卡箍连接法兰，5.进气口卡箍连接法兰，6.变径管，7.固定支架，8.空气滤清器，9.阻尼元件，10.气体通道。

具体实施方式

下面结合实施例对说明书作进一步说明：

实施例1，管道式安装结构：根据图1、图3、图4，本实用新型层流流量计包括层流元件3、流量积算仪表1、安装在传感器封装盒2中的压力传感器、压差传感器、温度传感器，所述设有气流通道的层流元件3充斥在设有进气口和出气口的圆筒内，所述层流元件3处在圆筒的进气口和出气口之间，所述压力传感器安设于圆筒的进气口、出气口侧并与设在圆筒上的气体通道10相连；传感器的信号连接于流量积算仪表1，流量积算仪表1接收所述传感器的信号，在积算表中进行数据处理并在仪表上显示实时流量。所述的层流元件3是由一条波带和一条平带叠合并绕成螺旋状，层流元件3的气流通道为扇形通道，通道沿圆弧展开后为三角形通道，如图4。所述层流元件3的波带和平带的厚度为0.05mm～0.1mm。所述与压力传感器相连的气体通道10中设有削减压力脉动影响的阻尼元件9；所述层流元件3圆筒进气口端连接变径管6和进气口卡箍连接法兰5，所述层流元件3圆筒出气口端连接变径管6和出气口卡箍连接法兰4。发动机进气从进气口卡箍连接法兰5进入层流元件3，从出气口卡箍连接法兰4流出后进入发动机。

实施例2，敞开式安装结构：根据图2，所述层流元件3圆筒进气口端连接变径管6和空气滤清器8，所述层流元件3圆筒出气口端连接变径管6和出气口卡箍连接法兰4，其余结构与实施例1相同。大气中的空气通过空气滤清器8进入层流元件3，从出气口卡箍连接法兰4流出后进入发动机。

由上述实施例，流量积算仪表1通过接收来自传感器封装盒2的压差、温度、压力信号，通过运算后显示实际的流量值。

当气体以层流状态流过由许多小的流道组成的层流元件时，则在层流元件前后测压接头处测出的压差ΔP与气体通过层流元件的平均流速成正比，因而体积流量Q和质量流量Qm均与压差ΔP成正比。测试时，测出压差ΔP的值，即可测定流量的大小。

每台流量计出厂时，用空气在常温、常压下标定并换算到标准状态(20℃、101.3kPa)下的标准特性，且由下式表示：

Q_b＝K_Q×ΔP

式中：Q_b-标准体积流量(Nm³/h，kg/h)；

ΔP-层流元件前后的压差；

K_Q-对应于体积流量的仪表常数。

标定时，每台流量计的体积流量仪表常数是用通过流量计的压差与体积流量的关系给出的，压力通常是以流量计层流元件下游的压力为准而测定的。

在实际使用层流流量计时，空气的压力和温度与标准状态不同时，可用下式进行修正，换算成相当于标准状态下的标准体积流量。

$Q_b=\left\{\frac{P}{P_b}\right\}\×\left\{\frac{T_b}{T}\right\}\×\left\{\frac{{\mathrm{\η}}_b}{\mathrm{\η}}\right\}\×K_Q\×\mathrm{\ΔP}$

式中：P-测试时层流元件下游的绝对压力；

P_b-标准状态时的绝对压力；

T_b-标准状态时的绝对温度；

T-测试时流量计空气入口处的绝对温度；

η-测试时的空气动力粘度；

η_b-标准状态时的空气动力粘度。

对于实际的体积流量Qa(m3/h)，可用下式计算：

$Q_a=\left\{\frac{{\mathrm{\η}}_b}{\mathrm{\η}}\right\}\×K_Q\×\mathrm{\ΔP}=K\×K_Q\×\mathrm{\ΔP}$

式中：K-空气粘性修正系数

Q_a-测试时实际的体积流量m³/h。

Claims (4)

1.一种发动机瞬时流量测量层流流量计，其特征在于：层流流量计包括层流元件、压力传感器、压差传感器、温度传感器、流量积算仪表，设有气流通道的层流元件充斥在设有进气口和出气口的圆筒内，所述层流元件处在圆筒的进气口、出气口之间，所述压力传感器安设于圆筒的进气口、出气口侧；所有传感器的信号连接于流量积算仪表，流量积算仪表接收所述传感器的信号，在积算表中进行数据处理并在仪表上显示实时流量。

2.根据权利要求1所述的发动机瞬时流量测量层流流量计，其特征在于：所述的层流元件是由一条波带和一条平带叠合并绕成螺旋状，所述层流元件的气流通道为扇形通道，通道沿圆周展开后为三角形通道。

3.根据权利要求2所述的发动机瞬时流量测量层流流量计，其特征在于：所述层流元件的波带和平带的厚度为0.05mm～0.1mm。

4.根据权利要求2或3所述的发动机瞬时流量测量层流流量计，其特征在于：所述与压力传感器相连的圆筒上的气体通道中设有削减压力脉动影响的阻尼元件；所述层流元件圆筒进气口端和出气口端连接变径管和卡箍连接法兰；或者层流元件圆筒出气口端连接变径管和卡箍连接法兰，进气口端连接空气滤清器。

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