CN210132969U - 一种带阻力补偿的流量测量装置及水暖式汽车暖风系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于流量测量技术领域，公开一种带阻力补偿的流量测量装置及水暖式汽车暖风系统，包括涡轮流量计、第一压力测量装置、第二压力测量装置和流量补偿装置。涡轮流量计设于液体流通管路中；第一压力测量装置和第二压力测量装置分设于涡轮流量计的进口和出口；流量补偿装置设于涡轮流量计和第二压力测量装置之间，可使得所述第一压力测量装置测得的压力等于所述第二压力测量装置测得的压力。本实用新型以第一压力测量装置和第二压力测量装置的测量数值来指示涡轮流量计进口处和出口处的流量大小，通过流量补偿装置补偿接入涡轮流量计和流量补偿装置后的流量损失，调节涡轮流量计入口处和出口处的压力相等，精确测得暖风液体流量。

Description

一种带阻力补偿的流量测量装置及水暖式汽车暖风系统

技术领域

本实用新型涉及流量测量技术领域，尤其涉及一种带阻力补偿的流量测量装置及水暖式汽车暖风系统。

背景技术

汽车暖风系统可实现供暖、除霜、调节温度与湿度等功能。汽车暖风系统大致可分为四类：水暖式暖风系统、气暖式暖风系统、独立燃烧式暖风系统和综合预热式暖风系统。

其中，水暖式暖风系统的热源来自发动机冷却液。水暖式暖风系统配置有暖风芯体总成，其利用来自被汽车发动机加热后的高温冷却液，通过鼓风机的吹风，将高温冷却液的热量转化为热风，通过送风管道送入汽车驾驶室中。具体地，暖风芯体总成一般连接进水管和出水管，进水管将高温冷却液送入暖风芯体内部，其内部结构为散热器，流经散热器的高温冷却液使散热器升温，鼓风机对着散热器吹冷风，冷风与散热器发生热交换并变为热风，之后将热风通过送风管道送入汽车驾驶室中，经过热交换的冷却液冷却后，通过出水管再回流到汽车发动机的水箱，如此循环，实现暖风供应。

汽车暖风液体流量的大小是衡整车采暖性能及整车除霜性能的重要指标。暖风液体流量将直接影响汽车的热舒适性和安全性。随着对汽车研发的深入，对整车暖风液体流量进行精确测量的需求日益迫切。

现有的流量测量装置主要有电磁流量计、超声波流量计和涡轮流量计。其中，电磁流量计和超声波流量计由于受到整车电器电磁干扰及整车振动的影响，不适合应用在整车暖风液体流量的测量上。对于涡轮流量计，当将其接入管路中后，由于涡轮流量计自身产生的阻力的存在，会引起涡轮流量计前后有压差，导致流量测量不精确。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种带阻力补偿的流量测量装置及水暖式汽车暖风系统，能够对暖风液体流量进行精确测量。

为实现上述目的，提供以下技术方案：

一种带阻力补偿的流量测量装置，包括：

涡轮流量计，设于液体流通管路中；

第一压力测量装置，设于所述涡轮流量计的进口；

第二压力测量装置，设于所述涡轮流量计的出口；

流量补偿装置，设于所述涡轮流量计和所述第二压力测量装置之间，所述流量补偿装置被配置为使得所述第一压力测量装置测得的压力等于所述第二压力测量装置测得的压力。

作为本实用新型带阻力补偿的流量测量装置的优选方案，所述第一压力测量装置为压力传感器。

作为本实用新型带阻力补偿的流量测量装置的优选方案，所述第二压力测量装置为压力传感器。

作为本实用新型带阻力补偿的流量测量装置的优选方案，所述流量补偿装置为水泵。

作为本实用新型带阻力补偿的流量测量装置的优选方案，所述涡轮流量计的进口处设有第一直管段，所述涡轮流量计的出口处设有第二直管段。

作为本实用新型带阻力补偿的流量测量装置的优选方案，所述第一直管段的长度为200mm，所述第二直管段的长度为50mm。

作为本实用新型带阻力补偿的流量测量装置的优选方案，还包括温度测量装置，用于测量所述液体的温度。

作为本实用新型带阻力补偿的流量测量装置的优选方案，所述温度测量装置设于所述第二压力测量装置和所述流量补偿装置之间。

作为本实用新型带阻力补偿的流量测量装置的优选方案，所述温度测量装置为温度传感器。

一种水暖式汽车暖风系统，包括如上所述的带阻力补偿的流量测量装置，所述带阻力补偿的流量测量装置设于所述水暖式汽车暖风系统的暖风芯体总成的进水管路上。

与现有技术相比，本实用新型提供的带阻力补偿的流量测量装置及水暖式汽车暖风系统中，第一压力测量装置对涡轮流量计入口处的压力进行测量，第二压力测量装置对涡轮流量计出口处的压力进行测量，通过压力值来指示涡轮流量计进口处和出口处的流量大小，流量补偿装置设于涡轮流量计和第二压力测量装置之间，用于补偿管路内因接入涡轮流量计和流量补偿装置之后带来的流量损失，通过调节流量补偿装置的输入电压，来调节补偿量，进而调节第二压力测量装置与第一压力测量装置的压力差值直至为零，使得涡轮流量计出口处的流量与进口处的流量相同，从而精确测得流量值，结构简单，操作方便。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的带阻力补偿的流量测量装置在水暖式汽车暖风系统中的安装示意图。

附图标记：

1-涡轮流量计；2-第一压力测量装置；3-第二压力测量装置；4-流量补偿装置；5-温度测量装置；6-发动机水箱；7-暖风芯体总成。

具体实施方式

为使本实用新型解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施例的技术方案作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。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。其中，术语“第一位置”和“第二位置”为两个不同的位置。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

本实施例提供一种带阻力补偿的流量测量装置，主要用于对管路内液体流量进行精确测量。本实施例还提供一种水暖式汽车暖风系统，上述带阻力补偿的流量测量装置设于该水暖式汽车暖风系统的管路中，用于对暖风液体流量进行精确测量。

如图1所示，该水暖式汽车暖风系统包括暖风芯体总成7。暖风芯体总成7与发动机水箱6连通，冷却液的流动方向如图中箭头所示。发动机冷却液被发动机加热后流入暖风芯体总成7的散热器中，鼓风机向散热器吹冷风，冷风与散热器发生热交换，冷风变为热风并被送入驾驶室，冷却液在散热器中降温后流回发动机水箱6。带阻力补偿的流量测量装置设于发动机水箱6出口和暖风芯体总成7的进口之间，用于测量流入暖风芯体总成7的液体流量，为衡量整车采暖性能及整车除霜性能提供依据。

具体地，该带阻力补偿的流量测量装置可选择性地包括涡轮流量计1。涡轮流量计1设于暖风芯体总成7的进水管路上，为测量暖风液体流量的主要功能部件。

将暖风系统中易于拆装的暖风软管部分断开，将涡轮流量计1的传感器接头部分(图中未示出)接入管路，传感器接头上指示的流向箭头应与液体流动方向相同，同时在传感器接头进口处连接第一直管段(图中未示出)，并在传感器接头出口处连接第二直管段(图中未示出)，以减小液体涡流对传感器测量的影响。传感器接头部分以及第一直管段和第二直管段需与暖风软管同轴设置且内径相同，尽可能减少扰动流体的因素。第一直管段的长度优选为200mm，第二直管段的长度优选为50mm，以清除液体涡流和断面流速不均匀对测量的影响。本实施例中，涡轮流量计1的型号优选为DN10，由上海巨贯公司生产。

涡轮流量计1接入管路中后，由于涡轮流量计1自身产生的阻力，使得涡轮流量计1出口处的流量会小于出口处的流量，即进口处和出口处的流量不同，导致涡轮流量计1所测得的流量值并非为管路内未接入涡轮流量计1时的流量值，测量不准确。

为使涡轮流量计1出口处的流量大小与进口处的流量大小相同，以对暖风液体流量进行精确测量，该带阻力补偿的流量测量装置还可选择性地包括第一压力测量装置2、第二压力测量装置3和流量补偿装置4。

第一压力测量装置2设于涡轮流量计1的进口处，用于测量进口处的水流压力大小。第二压力测量装置3设于涡轮流量计1的出口处，用于测量出口处的水流压力大小。通过水流压力值的大小来反应涡轮流量计1进口处和出口处的流量大小。例如，若第二压力测量装置3测得的压力值与第一压力测量装置2测得的压力值相同，则表明涡轮流量计1出口处的流量与进口处的流量相同。

第一压力测量装置2和第二压力测量装置3均优选为压力传感器，测量准确，使用方便。第一压力测量装置2和第二压力测量装置3的型号均为BST6600，由西森自动化公司生产。

流量补偿装置4设于涡轮流量计1出口与第二压力测量装置3之间，用于补偿管路内因接入涡轮流量计1及流量补偿装置4之后带来的流量损失。通过流量补偿装置4的流量补偿，使第二压力测量装置3的压力值与第一压力测量装置2的压力值相等，从而使涡轮流量计1测得精确的流量数值。可通过调节流量补偿装置4的输入电压，来调节流量补偿装置4的流量，进而调整第二压力测量装置3和第一压力测量装置2的压力差值直至为零。流量补偿装置4优选为水泵，安装简单、使用方便，可选用成都新为诚公司生产且型号为WNY1000的低噪音水泵。

进一步地，该带阻力补偿的流量测量装置还可选择性地包括温度测量装置5。该温度测量装置5设于涡轮流量计1的出口处附近，用于测量暖风液体的温度。优选地，温度测量装置5设于流量补偿装置4和第二压力测量装置3之间。刚发动汽车时，暖风液体还未被加热，暖风液体的流动循环均未达到正常，先通过温度测量装置5测得暖风液体达到使用温度后，再启动流量补偿装置4工作，并进行流量测量。温度传感器可选用美国欧米茄公司生产的型号为T的热电偶。

本实施例提供的带阻力补偿的流量测量装置的使用过程大致为：

首先，启动汽车发动机，整车预热，当温度测量装置5测得暖风液体温度升高到70℃左右(模拟采暖/除霜实际使用工况)时，稳定发动机转速(如1000r/m)，之后开始对暖风液体流量进行测量。启动流量补偿装置4，补偿由涡轮流量计1和流量补偿装置4自身阻力所产生的流量损失。通过控制流量补偿装置4的端电压，调节补偿流量的大小，读取第二压力测量装置3的数值和第一压力测量装置2的数值，当两者压力值相等时，读取涡轮流量计1显示的流量数值即可完成测量。

本实施例中，以第一压力测量装置2和第二压力测量装置3的测量数值来指示涡轮流量计1进口处和出口处的流量大小，并通过设置流量补偿装置4，来补偿接入涡轮流量计1和流量补偿装置4后的流量损失，调节涡轮流量计1入口处和出口处的压力相等，最终精确测得暖风液体流量，结构简单，操作方便。

需要说明的是，该带阻力补偿的流量测量装置还可包括控制器，将控制器分别与第一压力测量装置2、第二压力测量装置3和流量补偿装置4电连接。第一压力测量装置2和第二压力测量装置3将测得的压力信号实时发送控制器，控制器比较两者压力差值后，控制流量补偿装置4的启动及功率大小，直至第一压力测量装置2和第二压力测量装置3所测得的压力值相等，之后读取涡轮流量计1显示的流量数值即可，结构简单，控制方便，可实现自动化控制调节。

注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种带阻力补偿的流量测量装置，其特征在于，包括：

涡轮流量计(1)，设于液体流通管路中；

第一压力测量装置(2)，设于所述涡轮流量计(1)的进口；

第二压力测量装置(3)，设于所述涡轮流量计(1)的出口；

流量补偿装置(4)，设于所述涡轮流量计(1)和所述第二压力测量装置(3)之间，所述流量补偿装置(4)被配置为使得所述第一压力测量装置(2)测得的压力等于所述第二压力测量装置(3)测得的压力。

2.根据权利要求1所述的带阻力补偿的流量测量装置，其特征在于，所述第一压力测量装置(2)为压力传感器。

3.根据权利要求1所述的带阻力补偿的流量测量装置，其特征在于，所述第二压力测量装置(3)为压力传感器。

4.根据权利要求1所述的带阻力补偿的流量测量装置，其特征在于，所述流量补偿装置(4)为水泵。

5.根据权利要求1所述的带阻力补偿的流量测量装置，其特征在于，所述涡轮流量计(1)的进口处设有第一直管段，所述涡轮流量计(1)的出口处设有第二直管段。

6.根据权利要求5所述的带阻力补偿的流量测量装置，其特征在于，所述第一直管段的长度为200mm，所述第二直管段的长度为50mm。

7.根据权利要求1所述的带阻力补偿的流量测量装置，其特征在于，还包括温度测量装置(5)，用于测量所述液体的温度。

8.根据权利要求7所述的带阻力补偿的流量测量装置，其特征在于，所述温度测量装置(5)设于所述第二压力测量装置(3)和所述流量补偿装置(4)之间。

9.根据权利要求7所述的带阻力补偿的流量测量装置，其特征在于，所述温度测量装置(5)为温度传感器。

10.一种水暖式汽车暖风系统，其特征在于，包括如权利要求1-9任一项所述的带阻力补偿的流量测量装置，所述带阻力补偿的流量测量装置设于所述水暖式汽车暖风系统的暖风芯体总成(7)的进水管路上。

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