CN219224149U - 一种氢气喷射器性能测试系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种氢气喷射器性能测试系统，属于喷射器测试技术领域；其包括：测试模块以及设置于测试模块的进气端的进气模块，测试模块包括流量计以及相互并联的第一调压单元、第二调压单元和检测单元，第一调压单元包括用于调节压力的第一阀门以及用于开闭管路的第二阀门，第二调压单元的构造与第一调压单元一致；检测单元包括用于连接待测喷射器的工装以及用于测量背压的第三阀门，第三阀门设置于工装的输出端；进气模块和流量计分别通过管道与第一调压单元、第二调压单元以及检测单元连通，进气模块能够提供恒压的氢气供应。本实用新型能够对测试单元的背压进行大幅调节和无级进行，背压的调节范围更广，覆盖更全。

Description

一种氢气喷射器性能测试系统

技术领域

本实用新型涉及喷射器测试技术领域，尤其涉及一种氢气喷射器性能测试系统。

背景技术

氢气喷射器作为氢能源发动机供氢系统重要的技术路线之一，需要对引射器的设计性能进行验证与标定。而直接将设计的引射器接入已有的电堆系统中进行测试存在引射器不能正常工作，损伤氢能源发动机电堆的风险，且氢能源发动机系统组成复杂，无法准确的反馈引射器的工况数据。

在氢气喷射器工作时，喷射器的出气端一般具有一定气体背压，气体背压会干扰喷射器的氢气喷出，对氢能源发动机的运行造成影响。

现有的喷射器测试系统通常是在喷射器的输出端设置背压阀，来模拟背压。但是背压阀的背压恒定，无法进行调节，难以模拟不同背压条件下，喷射器和氢能源发动机的运行情况。

实用新型内容

有鉴于此，有必要提供一种氢气喷射器性能测试系统，用以解决现有喷射器模拟背压系统调节范围有限的问题。

本实用新型提供一种氢气喷射器性能测试系统，包括：测试模块以及设置于测试模块的进气端的进气模块，所述测试模块包括流量计以及相互并联的第一调压单元、第二调压单元和检测单元，所述第一调压单元包括用于调节压力的第一阀门以及用于开闭管路的第二阀门，所述第二调压单元的构造与所述第一调压单元一致；所述检测单元包括用于连接待测喷射器的工装以及用于测量背压的第三阀门，所述第三阀门设置于所述工装的输出端；所述进气模块和流量计分别通过管道与所述第一调压单元、第二调压单元以及检测单元连通，所述进气模块能够提供恒压的氢气供应。

进一步的，所述检测单元还包括用于调节流量的微调阀，一所述微调阀设置于所述工装的进气端，一所述微调阀设置于所述工装与所述第三阀门之间。

进一步的，所述工装的两侧设有软管，所述软管的两端分别与所述工装以及管路连通。

进一步的，所述第三阀门的一侧设有温度传感器以及压力传感器。

进一步的，所述进气模块包括依次通过管道串连的氢气供应单元、缓冲稳压单元以及压力调节单元，所述的氢气供应单元包括用于供应氢气的氢气瓶，所述缓冲稳压单元包括缓冲罐，所述压力调节单元包括用于调节压力的第四阀门，所述氢气瓶、缓冲罐和第四阀门通过管道连通。

进一步的，所述氢气供应单元还包括减压器和阻火器，所述减压器和阻火器依次通过管道与所述氢气瓶连通。

进一步的，所述减压器和阻火器之间设有软管，所述软管的两端分别与所述减压器和阻火器连通。

进一步的，所述缓冲罐上设有安全卸荷阀、压力表、温度传感器以及压力传感器。

进一步的，所述压力调节单元还包括压力表、温度传感器以及压力传感器，压力表、温度传感器和压力传感器与管道连通。

进一步的，还包括排空模块，所述排空模块包括排空管，所述排空管通过管道分别与所述流量计、安全卸荷阀以及所述压力调节单元的管路连通，所述压力调节单元与所述排空管之间设有用于控制流量的调节阀。

与现有技术相比，本实用新型具有的有益效果为：

（1）本实用新型的一种氢气喷射器性能测试系统，包括测试模块，测试模块包括流量计以及相互并联的第一调压单元、第二调压单元和检测单元，第一调压单元、第二调压单元和检测单元形成三条独立的输气管路，第一调压单元包括第一阀门以及第二阀门，第一阀门可以调节第一调压单元管路上的压力，第二阀门上可以开闭第一调压单元管路的通断。第二调压单元的构造与第一调压单元一致，两调压单元共同作用，输出的不同压力共同作用于测试单元，可以对测试单元的背压进行大幅调节和无级进行，背压的调节范围更广，覆盖更全。

（2）本实用新型的一种氢气喷射器性能测试系统，包括检测单元，检测单元包括工装以及第三阀门，可以在工装上安装不同待测喷射器，第三阀门安装于与工装相连通的管路上，第三阀门设置于工装的输出端，可以实时测量喷射器的输出端承受的背压，从而得到在不同背压下，喷射器的运行情况。

（3）本实用新型的一种氢气喷射器性能测试系统，包括设置于测试模块的进气端的进气模块，进气模块和流量计分别通过管道与第一调压单元、第二调压单元以及检测单元连通，流量计可以在第一调压单元和第二调压单元被关闭时，测量在不同占空比下喷射器的流量，进一步测量喷射器的性能参数。进气模块能够为测试模块的运行提供稳定的氢气供应，辅助测试系统的正常工作。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型整体的结构示意图；

图2是本实用新型中测试模块的结构示意图；

图3是本实用新型中氢气供应单元的结构示意图；

图4是本实用新型中缓冲稳压单元的结构示意图；

图5是本实用新型中压力调节单元的结构示意图；

图中，进气模块100、氢气供应单元110、氢气瓶111、减压器112、阻火器113、缓冲稳压单元120、缓冲罐121、安全卸荷阀122、压力调节单元130、第四阀门131、测试模块200、第一调压单元210、第一阀门211、第二阀门212、第二调压单元220、检测单元230、工装231、第三阀门232、微调阀233、流量计240、排空模块300、排空管310、调节阀320。

具体实施方式

下面结合附图来具体描述本实用新型的优选实施例，其中，附图构成本申请一部分，并与本实用新型的实施例一起用于阐释本实用新型的原理，并非用于限定本实用新型的范围。

本实施例中的一种氢气喷射器性能测试系统，涉及喷射器测试技术领域，通过在相对喷射器测试管路并联的管路上设置调压元件，调节喷射器的背压，最终达到在大范围调节喷射器背压，测试喷射器的目的。

请参阅图1至图5，本实施例中的一种氢气喷射器性能测试系统，包括测试模块200以及设置于测试模块200的进气端的进气模块100。

测试模块200包括流量计240以及相互并联的第一调压单元210、第二调压单元220和检测单元230，第一调压单元210、第二调压单元220和检测单元230形成三条独立的输气管路，第一调压单元210包括第一阀门211以及第二阀门212，第一阀门211可以调节第一调压单元210管路上的压力，第二阀门212上可以开闭第一调压单元210管路的通断。第二调压单元220的构造与第一调压单元210一致，两调压单元共同作用，输出的不同压力共同作用于测试单元，可以对测试单元的背压进行大幅调节和无级进行，背压的调节范围更广，覆盖更全。

检测单元230包括工装231以及第三阀门232，可以在工装231上安装不同待测喷射器，第三阀门232安装于与工装231相连通的管路上，第三阀门232设置于工装231的输出端，可以实时测量喷射器的输出端承受的背压，从而得到在不同背压下，喷射器的运行情况。

进气模块100设置于测试模块200的进气端，进气模块100和流量计240分别通过管道与第一调压单元210、第二调压单元220以及检测单元230连通，流量计240可以在第一调压单元210和第二调压单元220被关闭时，测量在不同占空比下喷射器的流量，进一步测量喷射器的性能参数。进气模块100能够为测试模块200的运行提供稳定的氢气供应，辅助测试系统的正常工作。

请参阅图1和图2检测单元230还包括用于调节流量的微调阀233，微调阀233具体为高真空微调阀233、卡套式微量调节阀320或者高精度微调阀233，利用针形阀塞，可以在较小的范围内微调气体压力，一微调阀233设置于工装231的进气端，一微调阀233设置于工装231与第三阀门232之间。微调阀233可以在第一调压单元210和第二调压单元220调压结束后，位于工装231的进气端的微调阀233可以小幅调节进气正压，位于工装231与第三阀门232之间的微调阀233可以小幅调节背压，进一步扩大对喷射器的背压测试覆盖程度。

工装231的两侧设有软管，软管的两端分别与工装231以及管路连通。软管一般橡胶软管，橡胶软管具有较好的柔韧性，可以根据需要调节工装231的位置，软管可以自行调节自身位置和弯曲程度，使得工装231始终与管路保持良好的连接。

作为进一步的实施方式，第三阀门232的一侧设有温度传感器以及压力传感器，温度传感器和压力传感器可以实时监控检测单元230的管路在背压端的温度和压力。

请参阅图1至图5，进气模块100包括依次通过管道串连的氢气供应单元110、缓冲稳压单元120以及压力调节单元130，的氢气供应单元110包括用于供应氢气的氢气瓶111，氢气瓶111可以提供稳定的氢气供应。缓冲稳压单元120包括缓冲罐121，缓冲罐121可缓冲氢气的压力波动，使氢气的供应更加稳定。压力调节单元130包括第四阀门131，第四阀门131具体为比例阀，比例阀可以调节氢气的输出压力，保证氢气位于一个恒定的气压值。氢气瓶111、缓冲罐121和第四阀门131通过管道连通，相互协调作用，为氢气供应的压力稳定提供帮助。

请重点参阅图3，氢气供应单元110还包括减压器112和阻火器113，减压器112和阻火器113依次通过管道与氢气瓶111连通。减压器112可以把储存在氢气瓶111内的较高压力的气体降为低压气体，并保证所需的工作压力自始至终保持稳定状态。阻火器113可以阻止氢气火焰沿管蔓延至氢气罐。在具体实施过程中，在阻火器113和减压器112之间还设有软管，软管的两端分别与减压器112和阻火器113连通。软管可以方便阻火器113的移动为元器件的安装提供冗余。在管路上还设有球阀，可以控制管道的通断。在紧急时刻，可以停止氢气的供应。

请参阅图4，缓冲罐121上设有安全卸荷阀122、压力表、温度传感器以及压力传感器。安全卸荷阀122可以在过载是释放多余的氢气，压力表、温度传感器以及压力传感器可以对氢气的压力和温度进行实时监控，确保氢气在缓冲罐121内的存储安全。在具体实施过程后，在与缓冲罐121连接的管路上还设有球阀和压力表，压力表可以对经过缓冲罐121处理的氢气进行压力的监控，球阀可以在紧急时刻，停止对氢气的供应。

请参阅图5、压力调节单元130还包括压力表、温度传感器以及压力传感器，压力表、温度传感器和压力传感器与管道连通。压力表可以对测量经过调压后的氢气压力，温度传感器以及压力传感器可以监控氢气的实时压力和温度。

请参阅图1，氢气喷射器性能测试系统还包括排空模块300，排空模块300包括排空管310，排空管310通过管道分别与流量计240、安全卸荷阀122以及压力调节单元130的管路连通，压力调节单元130与排空管310之间设有用于控制流量的调节阀320。从各阀门处溢出的氢气可以同时从排空管310中排出，在必要时，直接点燃，保证系统的安全性。

工作流程：首先在工装231上安装待测喷射器，再开启氢气罐，对测试模块200进行氢气供应。

在进行喷射器背压工作测试时，开启第一调压单元210和第二调压单元220上的第二阀门212，然后调节第一调压单元210和第二调压单元220上的第一阀门211，从而无级调节喷射器的背压，记录在不同背压下，喷射器的工作情况。

在进行喷射器占空比测试时，关闭第一调压单元210和第二调压单元220上的第二阀门212，调节喷射器的空气输入量，记录不同占空比下，喷射器的工作情况。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型之内。

Claims (10)

1.一种氢气喷射器性能测试系统，其特征在于，包括：测试模块以及设置于测试模块的进气端的进气模块，所述测试模块包括流量计以及相互并联的第一调压单元、第二调压单元和检测单元，所述第一调压单元包括用于调节压力的第一阀门以及用于开闭管路的第二阀门，所述第二调压单元的构造与所述第一调压单元一致；所述检测单元包括用于连接待测喷射器的工装以及用于测量背压的第三阀门，所述第三阀门设置于所述工装的输出端；所述进气模块和流量计分别通过管道与所述第一调压单元、第二调压单元以及检测单元连通，所述进气模块能够提供恒压的氢气供应。

2.根据权利要求1所述的一种氢气喷射器性能测试系统，其特征在于，所述检测单元还包括用于调节流量的微调阀，一所述微调阀设置于所述工装的进气端，一所述微调阀设置于所述工装与所述第三阀门之间。

3.根据权利要求2所述的一种氢气喷射器性能测试系统，其特征在于，所述工装的两侧设有软管，所述软管的两端分别与所述工装以及管路连通。

4.根据权利要求3所述的一种氢气喷射器性能测试系统，其特征在于，所述第三阀门的一侧设有温度传感器以及压力传感器。

5.根据权利要求1所述的一种氢气喷射器性能测试系统，其特征在于，所述进气模块包括依次通过管道串连的氢气供应单元、缓冲稳压单元以及压力调节单元，所述的氢气供应单元包括用于供应氢气的氢气瓶，所述缓冲稳压单元包括缓冲罐，所述压力调节单元包括用于调节压力的第四阀门，所述氢气瓶、缓冲罐和第四阀门通过管道连通。

6.根据权利要求5所述的一种氢气喷射器性能测试系统，其特征在于，所述氢气供应单元还包括减压器和阻火器，所述减压器和阻火器依次通过管道与所述氢气瓶连通。

7.根据权利要求6所述的一种氢气喷射器性能测试系统，其特征在于，所述减压器和阻火器之间设有软管，所述软管的两端分别与所述减压器和阻火器连通。

8.根据权利要求7所述的一种氢气喷射器性能测试系统，其特征在于，所述缓冲罐上设有安全卸荷阀、压力表、温度传感器以及压力传感器。

9.根据权利要求8所述的一种氢气喷射器性能测试系统，其特征在于，所述压力调节单元还包括压力表、温度传感器以及压力传感器，压力表、温度传感器和压力传感器与管道连通。

10.根据权利要求9所述的一种氢气喷射器性能测试系统，其特征在于，还包括排空模块，所述排空模块包括排空管，所述排空管通过管道分别与所述流量计、安全卸荷阀以及所述压力调节单元的管路连通，所述压力调节单元与所述排空管之间设有用于控制流量的调节阀。

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