用于噴霧定容彈的兩級加熱溫度控制系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】用于噴霧定容彈的兩級加熱溫度控制系統(tǒng)，本實用新型涉及汽車【技術(shù)領(lǐng)域】，主要解決定容彈內(nèi)部加熱的問題，本實用新型包括定容彈，所述定容彈內(nèi)腔底部設(shè)有內(nèi)部加熱器，所述定容彈的外部設(shè)有進氣管路和外部加熱器，所述進氣管路的進氣口與外部加熱器的輸出端連接，所述進氣管路的兩個出氣口分別與定容彈的頂部和底部連通，所述外部加熱器的輸入端與氮氣瓶連接，所述內(nèi)部加熱器和外部加熱器均與溫度控制器連接。本實用新型采用兩級加熱，使得溫度控制方案更加靈活，溫度控制效果更好，且能夠為光學測量提供良好的測試環(huán)境。
【專利說明】 用于噴霧定容彈的兩級加熱溫度控制系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于汽車【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及一種容器內(nèi)部溫度自動控制裝置，特別涉及一種用于噴霧定容彈的兩級加熱溫度控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]定容彈是目前國內(nèi)外廣泛使用的用于車用發(fā)動機噴油器噴霧測試的一種密閉的壓力容器，其主要作用是建立壓力和溫度環(huán)境，以模擬實際發(fā)動機缸內(nèi)的壓力和溫度狀態(tài)。
[0003]噴油器一般安裝在定容彈頂端并在其內(nèi)部進行噴油，通過定容彈側(cè)面的玻璃視窗可以測試噴霧的特性。由于噴霧測試采用高精度相機拍攝噴霧圖片，定容彈內(nèi)部應(yīng)盡量避免其他光亮，例如定容彈的內(nèi)部加熱器的光亮等。在進行多次連續(xù)噴霧測試時，應(yīng)通過進氣和排氣循環(huán)帶走上次噴霧殘留的油霧，減小對當前噴霧的影響。另外，進氣和排氣過程帶來的定容彈內(nèi)部氣流運動會對噴霧發(fā)展帶來影響，如果僅測試一次噴霧，可以在測試過程中暫停進氣和排氣循環(huán)。
[0004]一般情況下，發(fā)動機缸內(nèi)溫度要高于外界環(huán)境溫度，所以定容彈溫度控制主要是控制加熱的情況。目前主流的加熱方法是在定容彈內(nèi)部布置加熱器，例如加熱絲，這種加熱方案的缺點是加熱器發(fā)光會影響光學測試，而且加熱比較慢；也有一些研究機構(gòu)采用外部加熱，即將氮氣或空氣在外部加熱器中進行預(yù)加熱然后導入定容彈內(nèi)部，這種方案可以消除加熱器發(fā)光對光學測試的影響，且加熱速度更快，缺點是在定容彈內(nèi)部無進氣的情況下無法實現(xiàn)溫度控制。
實用新型內(nèi)容
[0005]本實用新型的目的在于提供一種快速、可靠的控制定容彈內(nèi)部溫度的兩級加熱系統(tǒng)，該兩級加熱系統(tǒng)可以克服采用單一外部加熱時，在無進氣狀態(tài)下無法加熱，采用單一內(nèi)部加熱時，加熱緩慢的問題。
[0006]為解決上述技術(shù)問題，本實用新型的用于噴霧定容彈的兩級加熱溫度控制系統(tǒng)，包括定容彈，所述定容彈內(nèi)腔底部設(shè)有內(nèi)部加熱器，所述定容彈的外部設(shè)有進氣管路和外部加熱器，所述進氣管路的進氣口與外部加熱器的輸出端連接，所述進氣管路的兩個出氣口分別與定容彈的頂部和底部連通，所述外部加熱器的輸入端與氮氣瓶連接，所述內(nèi)部加熱器和外部加熱器均與溫度控制器連接。
[0007]所述進氣管路包括輸出管路、頂部通氣管路和底部通氣管路，所述輸出管路的一端與外部加熱器連接，所述輸出管路的另一端分別通過頂部通氣管路和底部通氣管路與定容彈的頂部和底壁連通。
[0008]所述頂部通氣管路和底部通氣管路上均設(shè)有節(jié)流閥。
[0009]所述外部加熱器和進氣管路的外部均包覆有保溫材料。
[0010]所述用于噴霧定容彈的兩級加熱溫度控制系統(tǒng)還包括兩個與所述溫度控制器連接的第一溫度傳感器和第二溫度傳感器，所述第一溫度傳感器從定容彈的頂壁插入到定容彈的內(nèi)腔中，所述第二溫度傳感器從定容彈的底壁插入到內(nèi)部加熱器中。
[0011 ] 所述第一溫度傳感器和第二溫度傳感器均為鎧式熱電偶。
[0012]所述用于噴霧定容彈的兩級加熱溫度控制系統(tǒng)還包括與所述定容彈底部連通的排氣管路，所述排氣管路上并聯(lián)設(shè)置有電動安全閥，所述電動安全閥與溫度控制器連接。
[0013]所述定容彈的內(nèi)部設(shè)有兩片與水平面平行的蜂窩板，所述兩片蜂窩板均設(shè)置于內(nèi)部加熱器的上方且將定容彈的內(nèi)部分割為主腔室和加熱腔室，所述兩片蜂窩板的孔位彼此錯開。
[0014]所述定容彈的內(nèi)表面安裝有陶瓷纖維保溫層。
[0015]本實用新型工作時，氮氣瓶內(nèi)的氮氣通過外部加熱器加熱后分別經(jīng)過頂部通氣管路和底部通氣管路后從定容彈頂部和底部進入定容彈的內(nèi)部，通過定容彈底部的排氣管路排出。頂部進氣和底部排氣的結(jié)合有利于排出定容彈內(nèi)部的油霧，底部進氣的目的主要是將內(nèi)部加熱器的熱量帶到噴霧測試區(qū)域。通過調(diào)節(jié)頂部通氣管路和底部通氣管路中的節(jié)流閥能夠控制進氣方式或速度。
[0016]本實用新型采用外部加熱器和內(nèi)部加熱器相結(jié)合進行加熱。外部加熱器安裝在對應(yīng)的進氣管路中，主要是對進氣進行預(yù)加熱，在定容彈內(nèi)部的目標溫度不高并有一定進氣的情況下，可單獨采用外部加熱器來控制溫度。內(nèi)部加熱器安裝在定容彈內(nèi)部，主要作用是對內(nèi)部氣體進一步加熱以達到較高的目標溫度。另外，在無進氣的情況下，外部加熱器無法控制定容彈內(nèi)部的溫度，只能通過內(nèi)部加熱器加熱定容彈內(nèi)部的氣體以調(diào)節(jié)溫度。
[0017]本實用新型中的溫度控制器統(tǒng)一控制內(nèi)部加熱器和外部加熱器的工作狀況，以便又快又穩(wěn)地控制定容彈內(nèi)的溫度。溫度控制器接受目標溫度輸入和鎧式熱電偶的反饋信號以控制內(nèi)部加熱器及外部加熱器的工作狀態(tài)，例如加熱功率等。溫度控制器能夠?qū)崿F(xiàn)人為控制內(nèi)部加熱器或者外部加熱器是否工作，而且溫度控制器內(nèi)部具備安全保護程序，當定容彈內(nèi)部或者加熱器溫度過高時，能夠進行斷電保護。
[0018]所述第一溫度傳感器和第二溫度傳感器探測定容彈內(nèi)部及加熱器表面的溫度值并反饋給溫度控制器。由于定容彈內(nèi)部壓力比較高而且溫度分布不均勻，應(yīng)采用鎧式熱電偶安裝在定容彈內(nèi)的相應(yīng)位置進行溫度測量。由鎧式熱電偶測定容彈內(nèi)部的溫度，為溫度控制器提供反饋信號，組成了一個閉環(huán)控制系統(tǒng)。另外，為了防止加熱溫度過高，內(nèi)部加熱器也安裝鎧式熱電偶，從而可以及時監(jiān)測溫度值。
[0019]所述排氣管路中安裝電動安全閥，當定容彈內(nèi)部溫度超過閾值時，電動安全閥自動開啟，排出高溫氣體，以防造成危險。
[0020]所述內(nèi)部加熱器上方安裝的兩片孔位彼此錯開的蜂窩板，既可以防止內(nèi)部加熱器發(fā)光對光學測試帶來干擾，也可以保證氣體流通和熱量傳遞的過程。
[0021]所述定容彈的內(nèi)表面安裝的陶瓷纖維保溫層可以減少熱量損失，維持溫度穩(wěn)定，降低定容彈本體溫度，提高密封件的使用壽命，保護操作人員免于燙傷。外部加熱器外部及相應(yīng)的進氣管采用保溫材料包裹，減少了熱量損失，同樣保護了操作人員免于燙傷。
[0022]本實用新型采用兩級加熱使加熱速度更快，而且使定容彈內(nèi)部溫度的分布更加均勻；當處于有進氣流動且定容彈內(nèi)部要求溫度不高的情況時，可以僅采用外部加熱器進行溫度控制，內(nèi)部加熱器不會因工作發(fā)光而影響光學測量；當處于無進氣情況時，可以通過內(nèi)部加熱器進行溫度控制，避免氣流運動對噴霧的影響。[0023]本實用新型采用兩級加熱，使得溫度控制方案更加靈活，溫度控制效果更好，且能夠為光學測量提供良好的測試環(huán)境。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0024]圖1為本實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]本實施例的用于噴霧定容彈的兩級加熱溫度控制系統(tǒng)附圖中附圖標記說明:
[0026]1-溫度控制器2-噴油器3-第一溫度傳感器
[0027]4-定容彈5-玻璃視窗6-主腔室
[0028]7-陶瓷纖維保溫層 8-內(nèi)部加熱器9-陶瓷墊塊
[0029]10-第二溫度傳感器11-電動安全閥12-氮氣瓶
[0030]13-外部加熱器 14-輸出管路15-節(jié)流閥
[0031]16-頂部通氣管路 17-蜂窩板18-底部通氣管路
[0032]19-加熱腔室20-排氣管路
【具體實施方式】
[0033]下面結(jié)合附圖對 本實用新型作進一步詳細說明，其中所有附圖中相同的標號代表相同或類似的部件。此外需要注意的是，這些附圖為簡化的型式，僅僅從理解方便的角度示出本實用新型的具體實施結(jié)構(gòu)。
[0034]如圖1所示，本實施例的用于噴霧定容彈的兩級加熱溫度控制系統(tǒng)，包括定容彈4，所述定容彈4內(nèi)腔底部設(shè)有內(nèi)部加熱器8，所述定容彈4的外部設(shè)有進氣管路和外部加熱器13，所述進氣管路的進氣口與外部加熱器13的輸出端連接，所述進氣管路的兩個出氣口分別與定容彈4的頂部和底部連通，所述外部加熱器13的輸入端與氮氣瓶12連接，所述內(nèi)部加熱器8和外部加熱器13均與溫度控制器I連接。
[0035]所述進氣管路包括輸出管路14、頂部通氣管路16和底部通氣管路18，所述輸出管路14的一端與外部加熱器13連接，所述輸出管路14的另一端分別通過頂部通氣管路16和底部通氣管路18與定容彈4的頂部和底壁連通。
[0036]所述頂部通氣管路16和底部通氣管路18上均設(shè)有節(jié)流閥15。
[0037]所述外部加熱器13和進氣管路的外部均包覆有保溫材料。
[0038]所述用于噴霧定容彈的兩級加熱溫度控制系統(tǒng)還包括兩個與所述溫度控制器I連接的第一溫度傳感器3和第二溫度傳感器10，所述第一溫度傳感器3從定容彈4的頂壁插入到定容彈4的內(nèi)腔中，所述第二溫度傳感器10從定容彈4的底壁插入到內(nèi)部加熱器8中。
[0039]所述第一溫度傳感器3和第二溫度傳感器10均為鎧式熱電偶。
[0040]所述用于噴霧定容彈的兩級加熱溫度控制系統(tǒng)還包括與所述定容彈4底部連通的排氣管路20，所述排氣管路20上并聯(lián)設(shè)置有電動安全閥11，所述電動安全閥11與溫度控制器I連接。
[0041]所述定容彈4的內(nèi)部設(shè)有兩片與水平面平行的蜂窩板17，所述兩片蜂窩板17均設(shè)置于內(nèi)部加熱器8的上方且將定容彈4的內(nèi)部分割為主腔室6和加熱腔室19，所述兩片蜂窩板17的孔位彼此錯開。[0042]所述定容彈4的內(nèi)表面安裝有陶瓷纖維保溫層7。
[0043]所述定容彈4的側(cè)面上設(shè)有4塊玻璃視窗5。
[0044]所述定容彈4的頂部設(shè)有噴油器2。
[0045]所述內(nèi)部加熱器8的底部設(shè)有陶瓷墊塊9。
[0046]本實施例工作時，氮氣瓶12內(nèi)的氮氣通過外部加熱器13加熱后分別經(jīng)過頂部通氣管路16和底部通氣管路18后從定容彈4頂部和底部進入定容彈4的內(nèi)部，通過定容彈4底部的排氣管路20排出。頂部進氣和底部排氣的結(jié)合有利于排出定容彈4內(nèi)部的油霧，底部進氣的目的主要是將內(nèi)部加熱器8的熱量帶到噴霧測試區(qū)域。通過調(diào)節(jié)頂部通氣管路16和底部通氣管路18中的節(jié)流閥15能夠控制進氣方式或速度。
[0047]本實施例采用外部加熱器13和內(nèi)部加熱器8相結(jié)合進行加熱。外部加熱器13安裝在對應(yīng)的進氣管路中，主要是對進氣進行預(yù)加熱，在定容彈4內(nèi)部的目標溫度不高并有一定進氣的情況下，可單獨采用外部加熱器13來控制溫度。內(nèi)部加熱器8安裝在定容彈4內(nèi)部，主要作用是對內(nèi)部氣體進一步加熱以達到較高的目標溫度。另外，在無進氣的情況下，外部加熱器13無法控制定容彈4內(nèi)部的溫度，只能通過內(nèi)部加熱器8加熱定容彈4內(nèi)部的氣體以調(diào)節(jié)溫度。
[0048]本實施例中的溫度控制器I統(tǒng)一控制內(nèi)部加熱器8和外部加熱器13的工作狀況，以便又快又穩(wěn)地控制定容彈4內(nèi)的溫度。溫度控制器I接受目標溫度輸入和鎧式熱電偶的反饋信號以控制內(nèi)部加熱器8及外部加熱器13的工作狀態(tài)，例如加熱功率等。溫度控制器I能夠?qū)崿F(xiàn)人為控制內(nèi)部加熱器8或者外部加熱器13是否工作，而且溫度控制器I內(nèi)部具備安全保護程序，當定容彈4內(nèi)部或者加熱器溫度過高時，能夠進行斷電保護。
[0049]所述第一溫度傳感器3和第二溫度傳感器10探測定容彈4內(nèi)部及加熱器表面的溫度值并反饋給溫度控制器I。由于定容彈4內(nèi)部壓力比較高而且溫度分布不均勻，應(yīng)采用鎧式熱電偶安裝在定容彈4內(nèi)的相應(yīng)位置進行溫度測量。由鎧式熱電偶測定容彈4內(nèi)部的溫度，為溫度控制器I提供反饋信號，組成了一個閉環(huán)控制系統(tǒng)。另外，為了防止加熱溫度過高，內(nèi)部加熱器8也安裝鎧式熱電偶，從而可以及時監(jiān)測溫度值。
[0050]所述排氣管路20中安裝電動安全閥11，當定容彈4內(nèi)部溫度超過閾值時，電動安全閥11自動開啟，排出高溫氣體，以防造成危險。
[0051]所述內(nèi)部加熱器8上方安裝的兩片孔位彼此錯開的蜂窩板17，既可以防止內(nèi)部加熱器8發(fā)光對光學測試帶來干擾，也可以保證氣體流通和熱量傳遞的過程。
[0052]所述定容彈4的內(nèi)表面安裝的陶瓷纖維保溫層7可以減少熱量損失，維持溫度穩(wěn)定，降低定容彈4本體溫度，提高密封件的使用壽命，保護操作人員免于燙傷。外部加熱器13外部及相應(yīng)的進氣管采用保溫材料包裹，減少了熱量損失，同樣保護了操作人員免于燙傷。
[0053]本實施例采用兩級加熱，使得溫度控制方案更加靈活，溫度控制效果更好，且能夠為光學測量提供良好的測試環(huán)境。
【權(quán)利要求】
1.用于噴霧定容彈的兩級加熱溫度控制系統(tǒng)，包括定容彈，其特征在于，所述定容彈內(nèi)腔底部設(shè)有內(nèi)部加熱器，所述定容彈的外部設(shè)有進氣管路和外部加熱器，所述進氣管路的進氣口與外部加熱器的輸出端連接，所述進氣管路的兩個出氣口分別與定容彈的頂部和底部連通，所述外部加熱器的輸入端與氮氣瓶連接，所述內(nèi)部加熱器和外部加熱器均與溫度控制器連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于噴霧定容彈的兩級加熱溫度控制系統(tǒng)，其特征在于，所述進氣管路包括輸出管路、頂部通氣管路和底部通氣管路，所述輸出管路的一端與外部加熱器連接，所述輸出管路的另一端分別通過頂部通氣管路和底部通氣管路與定容彈的頂部和底壁連通。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于噴霧定容彈的兩級加熱溫度控制系統(tǒng)，其特征在于，所述頂部通氣管路和底部通氣管路上均設(shè)有節(jié)流閥。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于噴霧定容彈的兩級加熱溫度控制系統(tǒng)，其特征在于，所述外部加熱器和進氣管路的外部均包覆有保溫材料。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于噴霧定容彈的兩級加熱溫度控制系統(tǒng)，其特征在于，還包括兩個與所述溫度控制器連接的第一溫度傳感器和第二溫度傳感器，所述第一溫度傳感器從定容彈的頂壁插入到定容彈的內(nèi)腔中，所述第二溫度傳感器從定容彈的底壁插入到內(nèi)部加熱器中。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于噴霧定容彈的兩級加熱溫度控制系統(tǒng)，其特征在于，所述第一溫度傳感器和第二溫度傳感器均為鎧式熱電偶。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于噴霧定容彈的兩級加熱溫度控制系統(tǒng)，其特征在于，還包括與所述定容彈底部連通的排氣管路，所述排氣管路上并聯(lián)設(shè)置有電動安全閥，所述電動安全閥與溫度控制器連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于噴霧定容彈的兩級加熱溫度控制系統(tǒng)，其特征在于，所述定容彈的內(nèi)部設(shè)有兩片與水平面平行的蜂窩板，所述兩片蜂窩板均設(shè)置于內(nèi)部加熱器的上方且將定容彈的內(nèi)部分割為主腔室和加熱腔室，所述兩片蜂窩板的孔位彼此錯開。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于噴霧定容彈的兩級加熱溫度控制系統(tǒng)，其特征在于，所述定容彈的內(nèi)表面安裝有陶瓷纖維保溫層。
【文檔編號】G05D23/22GK203397238SQ201320384830
【公開日】2014年1月15日 申請日期:2013年7月1日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月1日
【發(fā)明者】李相超, 肖廣飛, 田志松, 尹琪 申請人:上海汽車集團股份有限公司