CN210603521U - 一种用于发动机活塞漏气量仪的现场标定装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于发动机活塞漏气量仪的现场标定装置，涉及气体流量测试设备的标定校准技术领域，发动机活塞漏气量仪包括稳压箱、活塞漏气量仪，本实用新型包括控制箱、温度压力采集部件，控制箱内设有气源压力调节阀组、气体流量控制单元、单片机控制单元，控制箱一侧设有压缩空气进口，控制箱另一侧设有第一通讯接口、模拟量输入接口、压缩空气出口；压缩空气进口依次通过气源压力调节阀组、气体流量控制单元与压缩空气出口连接，压缩空气出口与稳压箱的进口端连接，稳压箱的出口端通过温度压力采集部件与活塞漏气量仪连接；本实用新型集成度高，安装便捷，拥有高效率、高精度、自动完成标定过程的特点，节省使用成本和时间成本。

Description

一种用于发动机活塞漏气量仪的现场标定装置

技术领域

本实用新型涉及气体流量测试设备的标定校准技术领域，具体为一种用于发动机活塞漏气量仪的现场标定装置。

背景技术

发动机活塞漏气量仪用于连续测量和监控从活塞、活塞环和气门导管(在涡轮增压发动机中，也可能从轴承和轴承垫泄漏)泄漏的气体。这些气体进入曲轴箱，通过曲轴箱通气孔逸出。发动机活塞漏气量仪及类似流量测量仪器在使用前需要进行标定校准，现有技术中，对于气体流量的标定，一般采用容积法，即用标准容量瓶量体积，或者用校准过的流量计作比较标定，即参考标定法。目前这两种方法所使用的标定装置都存在拆卸，送检，再安装的弊端，不太适应快捷方便的现场标定需求，在一定程度上增加了设备的维护成本和等待时间。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型的目的是提供一种用于发动机活塞漏气量仪的现场标定装置。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现：一种用于发动机活塞漏气量仪的现场标定装置，用于接收上位机发送的控制指令，对发动机活塞漏气量仪进行标定校准，所述发动机活塞漏气量仪包括稳压箱5、活塞漏气量仪7，本实用新型包括控制箱1、温度压力采集部件6，所述控制箱1内设有气源压力调节阀组2、气体流量控制单元3、单片机控制单元4，所述控制箱1一侧设有压缩空气进口101，所述控制箱1另一侧设有第一通讯接口102、模拟量输入接口 103、压缩空气出口104，所述压缩空气进口101依次通过所述气源压力调节阀组2、气体流量控制单元3与所述压缩空气出口104连接，所述压缩空气出口 104通过设置压缩空气管10与所述稳压箱5的进口端连接，所述稳压箱5的出口端通过设置温度压力采集部件6与所述活塞漏气量仪7连接，所述气源压力调节阀组2、气体流量控制单元3、温度压力采集部件6、活塞漏气量仪7均与所述单片机控制单元4连接，所述上位机与所述单片机控制单元4无线连接。

在优选的实施方案中，所述气源压力调节阀组2包括气源处理二联件201、第一压力传感器202，所述气源处理二联件201的进口端与所述压缩空气进口 101连接，所述气源处理二联件201的出口端通过所述第一压力传感器202与所述气体流量控制单元3连接，所述第一压力传感器202与所述单片机控制单元4连接。

在优选的实施方案中，所述气体流量控制单元3为Vogtlin Red-y智能型质量流量计。

在优选的实施方案中，所述温度压力采集部件6包括温度传感器601、第二压力传感器602，所述稳压箱5的出口端依次通过所述温度传感器601、第二压力传感器602与所述活塞漏气量仪7连接，所述温度传感器601、第二压力传感器602均通过设置信号线9与所述模拟量输入接口103连接。

在优选的实施方案中，所述活塞漏气量仪7设有第二通讯接口701，所述第二通讯接口701通过设置RS232通讯线8与所述第一通讯接口102连接。

在优选的实施方案中，所述单片机控制单元4为MCU微控制单元，包括与所述第一压力传感器202和所述模拟量输入接口103分别连接的A/D转换模块 401，与所述气体流量控制单元3连接的RS485接口402，与所述第一通讯接口 102连接的RS232接口403，与所述上位机无线连接的WIFI模块404。

在优选的实施方案中，所述第一通讯接口102与所述RS232通讯线8、所述第二通讯接口701与所述RS232通讯线8、所述模拟量输入接口103与所述信号线9、所述压缩空气出口104与所述压缩空气管10均通过设置快插接头11 连接。

本实用新型的有益效果为：

本实用新型气体流量控制单元选用瑞士Vogtlin Red-y智能型质量流量计，该流量计采用的热式测量原理非常适用于气体的流量测量和控制，其优点是在测量过程中与气体温度和压力是相对独立的，显示的流量是参考气体在标况下的流量，通过测量接近活塞漏气量仪入口的气体温度和压力把标况值转化为工况值保证测量的精密性；

本实用新型单片机控制单元和上位机结合，实现了气源压力监控，气体流量控制单元状态监控，活塞漏气量仪状态监控，保证了整个系统的可靠性；在自动标定前根据获取的活塞漏气量仪最大量程进行流量检查，检查通过后，上位机发送指令启动自动标定过程；在标定过程中根据最大量程值自动取10个测量点依次由气体流量控制单元输出，每次输出稳定后连续记录20秒的气体流量控制单元输出测量值和活塞漏气量仪测量值，取平均值用于标定计算。标定后自动修正活塞漏气量仪；

本实用新型将气源压力调节阀组、气体流量控制单元和单片机控制单元集中安装在一个便携式的控制箱中，控制箱外部所有气路连接和电器连接均采用快插方式；

综上所述，本实用新型提供了一种体积小巧，集成度高，安装方便快捷，操作简单的发动机活塞漏气量仪现场检测标定装置，同时拥有高效率、高精度、自动完成标定过程的特点，为发动机活塞漏气量仪的现场维护节约了大量的使用成本和时间成本。

附图说明

下面根据附图对本实用新型作进一步详细说明。

图1是本实用新型实施例所述的一种用于发动机活塞漏气量仪的现场标定装置结构示意图；

图2是本实用新型实施例所述的一种用于发动机活塞漏气量仪的现场标定装置框架流程图。

图中：

1、控制箱；101、压缩空气进口；102、第一通讯接口；103、模拟量输入接口；104、压缩空气出口；2、气源压力调节阀组；201、气源处理二联件；202、第一压力传感器；3、气体流量控制单元；4、单片机控制单元；401、A/D转换模块；402、RS485接口；403、RS232接口；404、WIFI模块；5、稳压箱；6、温度压力采集部件；601、温度传感器；602、第二压力传感器；7、活塞漏气量仪；701、第二通讯接口；702、压缩空气排气口；8、RS232通讯线；9、信号线；10、压缩空气管；11、快插接头。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通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。下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

下面将参照附图和具体实施例对本实用新型作进一步的说明。

如图1-2所示，本实用新型实施例提供的一种用于发动机活塞漏气量仪标定的装置，用于接收上位机发送的控制指令，对发动机活塞漏气量仪进行标定校准，发动机活塞漏气量仪为现有技术，包括稳压箱5、活塞漏气量仪7，本实用新型包括控制箱1、温度压力采集部件6，控制箱1内设有气源压力调节阀组 2、气体流量控制单元3、单片机控制单元4，控制箱1一侧设有压缩空气进口 101，控制箱1另一侧设有第一通讯接口102、模拟量输入接口103、压缩空气出口104，压缩空气进口101依次通过气源压力调节阀组2、气体流量控制单元3与压缩空气出口104连接，压缩空气出口104通过设置压缩空气管10与稳压箱5的进口端连接，稳压箱5的出口端通过设置温度压力采集部件6与活塞漏气量仪7连接，气源压力调节阀组2、气体流量控制单元3、温度压力采集部件 6、活塞漏气量仪7均与单片机控制单元4连接，上位机与单片机控制单元4无线连接；

本实用新型实施例中，如图2所示，标准气源，即压缩空气经气源压力调节阀组2过滤减压后，输出给气体流量控制单元3，由气体流量控制单元3控制压缩空气输出流量，经稳压箱5到活塞漏气量仪7入口处的温度压力采集部件6，最后输送至活塞漏气量仪7，活塞漏气量仪7设有压缩空气排气口702，压缩空气最终由压缩空气排气口702排出，单片机控制单元7用于接收上位机发送的控制指令，随后控制气体流量控制单元3控制压缩空气输出流量，同时接收气源压力调节阀组2以及温度压力采集部件6的温度压力信号。

具体的实施例中，气源压力调节阀组2包括气源处理二联件201、第一压力传感器202，气源处理二联件201的进口端与压缩空气进口101连接，气源处理二联件201的出口端通过第一压力传感器202与气体流量控制单元3连接，第一压力传感器202与单片机控制单元4连接；

本实用新型实施例中，气源处理二联件201为现有技术，包括空气过滤器和减压阀，压缩空气经由压缩空气进口101，首先进入空气过滤器进行过滤，随后经减压阀减压，第一压力传感器202用于监测减压后的压缩空气压力，并发送压力信号至单片机控制单元。

具体的实施例中，气体流量控制单元3为瑞士Vogtlin Red-y智能型质量流量计，该流量计采用的热式测量原理非常适用于气体的流量测量和控制，其优点是在测量过程中与气体温度和压力是相对独立的，显示的流量是参考气体在标况下的流量，通过测量接近活塞漏气量仪入口的气体温度和压力把标况值转化为工况值保证测量的精密性。

具体的实施例中，温度压力采集部件6包括温度传感器601、第二压力传感器602，稳压箱5的出口端依次通过温度传感器601、第二压力传感器602与活塞漏气量仪7连接，温度传感器601、第二压力传感器602均通过设置信号线9与模拟量输入接口103连接，温度传感器601、第二压力传感器602用于将温度和压力信号通过信号线9发送至单片机控制单元4。

具体的实施例中，活塞漏气量仪7设有第二通讯接口701，第二通讯接口 701通过设置RS232通讯线8与第一通讯接口102连接；

本实用新型实施例中，活塞漏气量仪7通过RS232通讯线发送流量信号至单片机控制单元4，同时为控制箱1内系统供电。

具体的实施例中，单片机控制单元4为MCU微控制单元，包括与第一压力传感器202和模拟量输入接口103分别连接的A/D转换模块401，与气体流量控制单元3连接的RS485接口402，与第一通讯接口102连接的RS232接口403，与上位机无线连接的WIFI模块404；

本实用新型实施例中，单片机控制单元4通过A/D转换模块401接收压力温度信号，并将压力温度信号转换成数字信号；通过RS485接口402接收气体流量控制单元3检测的流量信号；通过RS232接口接收活塞漏气量仪7发送的流量信号以及通过RS232接口对控制箱1内的系统供电；通过WIFI模块404接收和发送信号至上位机。

具体的实施例中，第一通讯接口102与RS232通讯线8、第二通讯接口701 与RS232通讯线8、模拟量输入接口103与信号线9、压缩空气出口104与压缩空气管10均通过设置快插接头11连接，本实用新型实施例中，控制箱1外部的气路连接和电路连接均采用快插方式，安装方便快捷，省时省力。

工作原理：

本实用新型实施例中，压缩空气经压缩空气进口101首先进入气源处理二联件201过滤减压，随后通过第一压力传感器202进入气体流量控制单元3，同时第一压力传感器202将检测的压力信号发送至单片机控制单元4的A/D转换模块401，经由WIFI模块404发送至上位机，上位机发送控制指令经由WIFI 模块404、RS485接口402至气体流量控制单元3控制输出流量，输出流量信号经由RS485接口402、WIFI模块404发送至上位机，压缩空气经由气体流量控制单元3输送至稳压箱5，随后依次通过温度传感器601、第二压力传感器602 进行温度压力采集后，进入活塞漏气量仪7测量流量，最终经由压缩空气排气口702排出，同时温度传感器601、第二压力传感器602将温度压力信号发送至A/D转换模块401，经由WIFI模块404发送至上位机，活塞漏气量仪7将流量测量信号通过RS232通讯线发送至RS232接口，经由WIFI模块404发送至上位机，上位机将气体流量控制单元3测量的标况流量值转换为工况流量值，最后读取活塞漏气量仪测量的流量值，反复取多点流量控制值进行测量(即上位机发送多次不同的流量控制指令至气体流量控制单元3)，相应的得到多组气体流量控制单元3与活塞漏气量仪7的测量结果，将气体流量控制单元3与活塞漏气量仪7的测量结果进行比较，检查活塞漏气量仪测量结果是否在误差范围内。如果超过误差范围上位机会读取活塞漏气量仪7的最大量程，自动取10 个测量点进行标定，依次由气体流量控制单元3输出，每次输出稳定后连续记录20秒的气体流量控制单元3输出测量值和活塞漏气量仪7测量值取平均值用于标定计算，标定后自动修正活塞漏气量仪7，整个过程由上位机通过单片机控制单元4发送指令给气体流量控制单元3和活塞漏气量仪7自动完成。

综上所述，本实用新型提供了一种体积小巧，集成度高，安装方便快捷，操作简单的发动机活塞漏气量仪现场检测标定装置，同时拥有高效率、高精度、自动完成标定过程的特点，为活塞漏气量仪的现场维护节约了大量的使用成本和时间成本。

最后应说明的是：以上所述的各实施例仅用于说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或全部技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (7)

1.一种用于发动机活塞漏气量仪的现场标定装置，用于接收上位机发送的控制指令，对活塞漏气量仪进行标定校准，所述发动机活塞漏气量仪包括稳压箱(5)、活塞漏气量仪(7)，其特征在于：包括控制箱(1)、温度压力采集部件(6)，所述控制箱(1)内设有气源压力调节阀组(2)、气体流量控制单元(3)、单片机控制单元(4)，所述控制箱(1)一侧设有压缩空气进口(101)，所述控制箱(1)另一侧设有第一通讯接口(102)、模拟量输入接口(103)、压缩空气出口(104)，所述压缩空气进口(101)依次通过所述气源压力调节阀组(2)、气体流量控制单元(3)与所述压缩空气出口(104)连接，所述压缩空气出口(104)通过设置压缩空气管(10)与所述稳压箱(5)的进口端连接，所述稳压箱(5)的出口端通过设置温度压力采集部件(6)与所述活塞漏气量仪(7)连接，所述气源压力调节阀组(2)、气体流量控制单元(3)、温度压力采集部件(6)、活塞漏气量仪(7)均与所述单片机控制单元(4)连接，所述上位机与所述单片机控制单元(4)无线连接。

2.根据权利要求1所述的一种用于发动机活塞漏气量仪的现场标定装置，其特征在于：所述气源压力调节阀组(2)包括气源处理二联件(201)、第一压力传感器(202)，所述气源处理二联件(201)的进口端与所述压缩空气进口(101)连接，所述气源处理二联件(201)的出口端通过所述第一压力传感器(202)与所述气体流量控制单元(3)连接，所述第一压力传感器(202)与所述单片机控制单元(4)连接。

3.根据权利要求2所述的一种用于发动机活塞漏气量仪的现场标定装置，其特征在于：所述气体流量控制单元(3)为Vogtlin Red-y智能型质量流量计。

4.根据权利要求3所述的一种用于发动机活塞漏气量仪的现场标定装置，其特征在于：所述温度压力采集部件(6)包括温度传感器(601)、第二压力传感器(602)，所述稳压箱(5)的出口端依次通过所述温度传感器(601)、第二压力传感器(602)与所述活塞漏气量仪(7)连接，所述温度传感器(601)、第二压力传感器(602)均通过设置信号线(9)与所述模拟量输入接口(103)连接。

5.根据权利要求4所述的一种用于发动机活塞漏气量仪的现场标定装置，其特征在于：所述活塞漏气量仪(7)设有第二通讯接口(701)，所述第二通讯接口(701)通过设置RS232通讯线(8)与所述第一通讯接口(102)连接。

6.根据权利要求5所述的一种用于发动机活塞漏气量仪的现场标定装置，其特征在于：所述单片机控制单元(4)为MCU微控制单元，包括与所述第一压力传感器(202)和所述模拟量输入接口(103)分别连接的A/D转换模块(401)，与所述气体流量控制单元(3)连接的RS485接口(402)，与所述第一通讯接口(102)连接的RS232接口(403)，与所述上位机无线连接的WIFI模块(404)。

7.根据权利要求6所述的一种用于发动机活塞漏气量仪的现场标定装置，其特征在于：所述第一通讯接口(102)与所述RS232通讯线(8)、所述第二通讯接口(701)与所述RS232通讯线(8)、所述模拟量输入接口(103)与所述信号线(9)、所述压缩空气出口(104)与所述压缩空气管(10)均通过设置快插接头(11)连接。

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