CN216926083U - 一种智能高原高低温环境仓深冷水恒温试验装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型一种智能高原高低温环境仓深冷水恒温试验装置，其特征是，它包括：载冷剂箱体、第一压力传感器、三通阀、换热器、温度传感器、流量传感器、水泵、第二压力传感器、温控智能仪表、PLC，通过磁力泵将‑46℃载冷剂传递到板式换热器，经热交换后，从板式换热器返回到载冷剂箱体，构成恒温冷却回路，三通比例阀通过开度的大小来控制载冷剂流量的多少到板式换热器，实现温度精准控制直接利用环境仓载冷剂，作为深冷水恒温试验装置的冷媒，实现超低温控制，该装备功能先进、方便快捷、安全可靠，完全满足市场需求。

Description

一种智能高原高低温环境仓深冷水恒温试验装置

技术领域

本实用新型涉及汽车发动机恒温试验装置，特别涉及一种智能高原高低温环境仓深冷水恒温试验装置。

背景技术

V6TD发动机开发过程中排放值超标，为满足法规PN粒子数量限值要求， V6TD发动机带有微粒捕捉器GPF，在低温条件下，特别是极寒-30℃条件下，由于发动机冷却液温度低，燃油蒸发不良，发动机启动后会产生大量颗粒物，导致频繁激活微粒捕捉器GPF再生功能，该功能会带来油耗高、动力差，驾驶感受差等问题。按要求需要对V6TD发动机做低温GPF标定试验，对颗粒质量进行优化，来满足法规及试验需求。由于目前发动机环境仓冷却水只有7℃和32℃两种，无法满足发动机水温控制到低温-20～-30℃的要求。

在已授权实用新型专利号：ZL201420629797.7，公开了“一种发动机水恒温装置”，包括发动机、板式换热器、电加热器、循环水泵、发动机入水口、发动机出水口、压缩空气入口、排气阀、发动机排气出口、排气及排水气动三通转换阀和旁通阀、膨胀水箱、补水阀、发动机进水温度测量传感器、发动机温度控制器、发动机水温控制三通电磁调节阀、自力式温度控制阀和发动机出水温度测量传感器，所述的发动机进水温度测量传感器和发动机出水温度测量传感器分别连接在发动机进水端和出水端，测量和反馈发动机进、出水的温度值给发动机温度控制器来控制发动机进水或出水温度,发动机水温控制三通电磁调节阀连接发动机温度控制器后端，该新型通过控制冷热水比例实现对发动机水温的控制，无法满足发动机水温控制到低温-20～-30℃的要求。

在已授权实用新型专利号：ZL201420077489.8，公开了“一种发动机冷却水恒温装置”，本实用新型针对现有技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的，一种发动机冷却水恒温装置，包括：热交换器、膨胀水箱、第一电控三通阀、第二电控三通阀、温度传感器、处理器、温度控制器、加热器和电控比例阀，电控比例阀入水口连接冷水进水管、出水口连接热交换器，热交换器又分别连接到膨胀水箱出水口和第一电控三通阀的进水口，第一电控三通阀的两个出水口一个连接第二电控三通阀的一个进水口、另一个连接加热器进水口，加热器的出水口连接第二电控三通阀的另一个进水口，第二电控三通阀的出水口连接发动机的冷却水入口，发动机的冷却水出口连接膨胀水箱，处理器分别电连接第一电控三通阀、第二电控三通阀、温度传感器、温度控制器和电控比例阀，温度控制器电连接加热器。该新型通过加热器和热交换器达到温度恒定，但，无法满足发动机水温控制到低温-20～-30℃的要求。

发明内容

本实用新型针对现有技术中存在的问题，构思了一种智能高原高低温环境仓深冷水恒温试验装置，通过磁力泵将-46℃载冷剂传递到板式换热器，经热交换后，从板式换热器返回到载冷剂箱体，构成恒温冷却回路，保证发动机环境仓冷却水温控制到低温-20～-30℃。

实现本实用新型所采用的技术方案是：一种智能高原高低温环境仓深冷水恒温试验装置，其特征是，它包括：载冷剂箱体1、第一压力传感器2、三通阀 3、换热器4、温度传感器5、流量传感器7、水泵8、第二压力传感器9、温控智能仪表、PLC，在所述的换热器4内设有两套独立管路系统，第一套管路系统的入水管路为A、出水管路为B；第二套管路系统的入水管路为D、出水管路为C；所述的换热器4的A、B水管分别与载冷剂箱体1连通，在载冷剂箱体1和换热器4间的A水管上依次设置第一压力传感器2、三通比例阀3，在载冷剂箱体1和换热器4间的B水管上依次设置第二压力传感器9、水泵8、流量传感器7，所述的三通阀3的第三出入口与流量传感器7和水泵8间管路相连通，在所述的换热器4的C水管上设置温度传感器5，所述的温控智能仪表分别与第一压力传感器2、温度传感器5、流量传感器7、第二压力传感器9电连接，所述的PLC分别与水泵8、三通阀3电连接，所述的PLC与温控智能仪表电连接。

进一步，所述的水泵8为磁力水泵。

进一步，所述的换热器4为板式换热器。

进一步，所述的第一压力传感器2和第二压力传感器9为半导体压电阻抗扩散压力传感器。

进一步，所述的温度传感器5为接触式温度传感器。

进一步，所述的流量传感器7为超声波流量传感器。

进一步，所述的三通阀3为三通比例电磁阀。

进一步，所述的载冷剂箱体1材质为不锈钢306。

进一步，所述的PLC为西门子S7-1200PLC。

本实用新型一种智能高原高低温环境仓深冷水恒温试验装置的有益效果体现在：

1、一种智能高原高低温环境仓深冷水恒温试验装置，通过构建载冷剂循环回路，使板式换热器保证超低温度，从而实现实现将发动机水温控制在低温 -20～-30℃，直接利用环境仓载冷剂，作为深冷水恒温试验装置的冷媒，实现超低温控制；

2、在一种智能高原高低温环境仓深冷水恒温试验装置中，采用温控智能仪表采集温度传感器温度通过设定温度和采集温度做比较来控制三通阀，三通比例阀通过开度的大小来控制载冷剂流量的多少到板式换热器，实现温度精准控制；

3、一种智能高原高低温环境仓深冷水恒温试验装置，由PLC控制水泵，当启动运行5S后流量传感器采集不到信号，或者载冷剂进回水管路任何一个压力传感器采集不到压力信号，PLC报警灯亮和蜂鸣器响，提示使用者系统异常，正常工作时系统指示灯常亮，该装备功能先进、方便快捷、安全可靠，完全满足市场需求。

附图说明

图1是一种智能高原高低温环境仓深冷水恒温试验装置结构示意图；

图中：1.载冷剂箱体，2.第一压力传感器，3.三通阀，4.板式换热器，5.温度传感器，6.发动机，7.流量传感器，8.水泵，9.第二压力传感器。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型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。下面列举的实施例仅为对本实用新型技术方案的进一步理解和实施，并不构成对本实用新型权利要求的进一步限定，因此。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。

在本实用新型的描述中，若所涉及的术语，如：“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部(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。

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，或一体连接；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，可以是柔性连接、刚性连接或活动链接。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。

如附图1所示：一种智能高原高低温环境仓深冷水恒温试验装置，其包括：载冷剂箱体1、第一压力传感器2、三通阀3、换热器4、温度传感器5、发动机6、流量传感器7、水泵8、第二压力传感器9、温控智能仪表、PLC，在所述的换热器4内设有两套独立管路系统，第一套管路系统的入水管路为A、出水管路为B；第二套管路系统的入水管路为D、出水管路为C；所述的换热器 4的A、B水管分别与载冷剂箱体1连通，在载冷剂箱体1和换热器4间的A 水管上依次设置第一压力传感器2、三通阀3，在载冷剂箱体1和换热器4间的 B水管上依次设置第二压力传感器9、水泵8、流量传感器7，所述的三通比例阀3的第三出入口与流量传感器7和水泵8间管路相连通，在所述的换热器4 的C水管上设置温度传感器5，所述的换热器4的入水管路为D、出水管路为 C分别连通发动机6的冷却管路，所述的温控智能仪表分别与第一压力传感器 2、温度传感器5、流量传感器7、第二压力传感器9电连接，所述的PLC分别与水泵8、三通阀3电连接，所述的PLC与温控智能仪表电连接。

进一步，所述的水泵8为磁力水泵；所述的换热器4为板式换热器；所述的第一压力传感器2和第二压力传感器9为半导体压电阻抗扩散压力传感器；所述的温度传感器5为接触式温度传感器为；所述的流量传感器7为超声波流量传感器；所述的三通阀3为三通比例电磁阀；所述的载冷剂箱体1材质为不锈钢306；所述的PLC为西门子S7-1200PLC。

一种智能高原高低温环境仓深冷水恒温试验装置工作原理：

磁力泵将载冷剂箱体内-46℃载冷剂，通过A管路输送到板式换热器的下口，从板式换热器上口，由B管路返回到载冷剂箱体。温控智能仪表采集温度传感器温度通过设定温度和采集温度做比较，通过PLC来控制三通阀，三通比例阀通过开度的大小来控制载冷剂流量的多少到板式换热器。PLC控制水泵，当启动运行5S后流量传感器采集不到信号，或者载冷剂进回水管路任何一个压力传感器采集不到压力信号，PLC报警灯亮和蜂鸣器响，提示使用者系统异常，正常工作时系统指示灯常亮。

一种智能高原高低温环境仓深冷水恒温试验装置操作步骤：

1、开启温控智能仪表，S7-1200PLC开启磁力水泵，5S后；

2、温控智能仪表采集流量传感器信号、压力传感器信号；

温控智能仪表采集温度传感器温度通过设定温度和采集温度做比较，通过 PLC来控制三通比例电磁阀，三通比例电磁阀通过开度的大小来控制载冷剂流量的多少到板式换热器；

3、如果温控智能仪表采集不到流量传感器信号、压力传感器信号，PLC报警灯亮和蜂鸣器响，提示使用者系统异常，正常工作时系统指示灯常亮。

本实施例中采用外购件型号：

1、磁力水泵型号：CQB65-50-160FA；

2、板式换热器型号：AL300B；

3、半导体压电阻抗扩散压力传感器型号：CB3351；

4、接触式温度传感器型号：GT-71A；品牌：KEYENCE/基恩士；

5、超声波流量感器型号：DN15；大连鑫东兴仪器仪表。

以上所述仅是本实用新型的优选方式，应当指出的是，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应该视为本实用新型的保护范围。

尽管本实用新型的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用。它完全可以被适用于各种适合本实用新型的领域。对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改。因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本实用新型并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (9)

1.一种智能高原高低温环境仓深冷水恒温试验装置，其特征是，它包括：载冷剂箱体（1）、第一压力传感器（2）、三通阀（3）、换热器（4）、温度传感器（5）、流量传感器（7）、水泵（8）、第二压力传感器（9）、温控智能仪表、PLC，在所述的换热器（4）内设有两套独立管路系统，第一套管路系统的入水管路为A、出水管路为B；第二套管路系统的入水管路为D、出水管路为C；所述的换热器（4）的A、B水管分别与载冷剂箱体（1）连通，在载冷剂箱体（1）和换热器（4）间的A水管上依次设置第一压力传感器（2）、三通阀（3），在载冷剂箱体（1）和换热器（4）间的B水管上依次设置第二压力传感器（9）、水泵（8）、流量传感器（7），所述的三通阀（3）的第三出入口与流量传感器（7）和水泵（8）间管路相连通，在所述的换热器（4）的C水管上设置温度传感器（5），所述的温控智能仪表分别与第一压力传感器（2）、温度传感器（5）、流量传感器（7）、第二压力传感器（9）电连接，所述的PLC分别与水泵（8）、三通阀（3）电连接，所述的PLC与温控智能仪表电连接。

2.根据权利要求1所述的一种智能高原高低温环境仓深冷水恒温试验装置，其特征是，所述的水泵（8）为磁力水泵。

3.根据权利要求1所述的一种智能高原高低温环境仓深冷水恒温试验装置，其特征是，所述的换热器（4）为板式换热器。

4.根据权利要求1所述的一种智能高原高低温环境仓深冷水恒温试验装置，其特征是，所述的第一压力传感器（2）和第二压力传感器（9）为半导体压电阻抗扩散压力传感器。

5.根据权利要求1所述的一种智能高原高低温环境仓深冷水恒温试验装置，其特征是，所述的温度传感器（5）为接触式温度传感器。

6.根据权利要求1所述的一种智能高原高低温环境仓深冷水恒温试验装置，其特征是，所述的流量传感器（7）为超声波流量传感器。

7.根据权利要求1所述的一种智能高原高低温环境仓深冷水恒温试验装置，其特征是，所述的三通阀（3）为三通比例电磁阀。

8.根据权利要求1所述的一种智能高原高低温环境仓深冷水恒温试验装置，其特征是，所述的载冷剂箱体（1）材质为不锈钢306。

9.根据权利要求1至3、5至7任一项所述的一种智能高原高低温环境仓深冷水恒温试验装置，其特征是，所述的PLC为西门子S7-1200PLC。

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