一種汽車發(fā)動機(jī)冷卻水泵性能測試系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】：
[0001] 本實用新型涉及汽車發(fā)動機(jī)性能測試系統(tǒng)領(lǐng)域，具體地說尤其涉及一種汽車發(fā)動 機(jī)冷卻水泵性能測試系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】：
[0002] 近幾年來，我國汽車發(fā)動機(jī)冷卻水泵性能測試系統(tǒng)已由手動控制變?yōu)樽詣涌刂疲?現(xiàn)有的自動控制測試系統(tǒng)主要有單片機(jī)和微型計算機(jī)或工控機(jī)系統(tǒng)兩類。但單片機(jī)測試系 統(tǒng)存在人機(jī)交互不方便和定制的單片機(jī)系統(tǒng)板可靠性差等缺點，自動控制測試系統(tǒng)是一種 發(fā)展趨勢，目前，我國汽車發(fā)動機(jī)冷卻水泵測試系統(tǒng)呈現(xiàn)明顯的微計算機(jī)發(fā)展趨勢，相關(guān)測 量技術(shù)也已較成熟，但仍存在一些問題，如參數(shù)顯示還不夠直觀和便于分析，參數(shù)數(shù)據(jù)顯示 需圖像化和數(shù)據(jù)表格化；測試系統(tǒng)不穩(wěn)定；測試誤差較大；顯示的參數(shù)不是動態(tài)的，且沒有 顯示出各參數(shù)之間的動態(tài)關(guān)系；測試方法大多都是采用傳統(tǒng)測量儀器。
[0003] 根據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)知，現(xiàn)已有的汽車?yán)鋮s水泵測試系統(tǒng)是以工控機(jī)系統(tǒng)、測控系統(tǒng)、實 驗臺架和操作臺構(gòu)成。它的主要技術(shù)特點是：（1)在工控機(jī)中插槽中插入A/D和D/A多功能 接口卡、I/O接口卡和脈沖計數(shù)器接口卡，其缺點是對工控機(jī)的擴(kuò)展槽要求很多，且一般工 控機(jī)難以制作出數(shù)目很多的卡槽；(2)在轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速測量上，采用普通轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩傳感器測量， 其缺點是測量誤差較大，信號難以轉(zhuǎn)化成電信號；（3)數(shù)據(jù)采集后直接送入工控機(jī)，經(jīng)工程 轉(zhuǎn)換后輸出相應(yīng)物理量，其缺點是參數(shù)顯示笨拙且不易分析。 【實用新型內(nèi)容】：
[0004] 本實用新型的目的是提供一種汽車發(fā)動機(jī)冷卻水泵性能測試系統(tǒng)，改善原技術(shù)的 不足，并充分利用PC機(jī)和虛擬儀器的優(yōu)勢，提高測試系統(tǒng)的直觀性、便于分析性、靈活性、 高自動化性、高精度性和人性化特點。
[0005] 為了解決【背景技術(shù)】所存在的問題，本實用新型是采用以下技術(shù)方案：
[0006] 一種汽車發(fā)動機(jī)冷卻水泵性能測試系統(tǒng)，包括有傳感器模塊、板卡、PC機(jī)、測控系 統(tǒng)和總控制臺，所述的傳感器模塊包括渦輪流量傳感器、溫度傳感器、霍爾扭矩傳感器、流 量傳感器，所述的測控系統(tǒng)包括有電動直通單雙座調(diào)節(jié)閥、變頻器、固態(tài)繼電器，所述的PC 機(jī)通過板卡與渦輪流量傳感器、溫度傳感器、霍爾扭矩傳感器、流量傳感器連接，所述的PC 機(jī)通過繼電器板和接線端子板與電動直通單雙座調(diào)節(jié)閥、變頻器、固態(tài)繼電器連接，霍爾扭 矩傳感器設(shè)在被試水泵與電機(jī)之間轉(zhuǎn)軸處，電機(jī)與PC機(jī)之間電連接有變頻器，被試水泵兩 側(cè)分別設(shè)進(jìn)口水管和出口水管，進(jìn)口水管上設(shè)有進(jìn)口壓力傳感器、溫度傳感器，進(jìn)口水管的 另一端連接有加熱箱，加熱箱與PC機(jī)之間通過固態(tài)繼電器電連接，出口水管上設(shè)有電動直 通單、雙座調(diào)節(jié)閥和流量傳感器，出口水管連接有冷卻水箱，冷卻水箱與加熱箱之間通過水 管連接。
[0007] 本實用新型一種汽車發(fā)動機(jī)冷卻水泵性能測試系統(tǒng)能夠進(jìn)行發(fā)動機(jī)冷卻水泵最 大流量測試、流量控制、轉(zhuǎn)速控制、壓力揚程測試、溫度控制、功率測量。
[0008] 發(fā)動機(jī)冷卻水泵最大流量測試：首先在水泵輸出管道上、在渦輪流量傳感器前安 裝一電動直通單、雙座調(diào)節(jié)閥，以控制輸出流量大小，當(dāng)調(diào)節(jié)閥閥門開度達(dá)到最大值時電動 調(diào)節(jié)閥自身發(fā)出脈沖信號，信號傳到PC機(jī)，PC機(jī)控制調(diào)節(jié)閥停止，流量傳感器此時測量的 流量為最大值。
[0009] 流量控制：在測量流量與其他數(shù)據(jù)參數(shù)的動態(tài)關(guān)系時可通過PC機(jī)控制調(diào)節(jié)閥開 度的大小來控制流量大小變化。
[0010] 轉(zhuǎn)速控制：同時采用異步電機(jī)來驅(qū)動水泵，通過PC機(jī)控制變頻器來控制電機(jī)轉(zhuǎn) 速，以獲得不同的水泵轉(zhuǎn)速。
[0011] 電動機(jī)、霍爾電磁扭矩傳感器及水泵通過硬軸實現(xiàn)共軸。
[0012] 壓力揚程測試：在水泵出口安置壓力揚程測試儀，將出口壓力直接換算成揚程信 號經(jīng)板卡輸入到PC機(jī)中，在測量水泵進(jìn)口處也安置一進(jìn)口壓力傳感器檢測進(jìn)口壓力，壓力 信號輸出4-20mA的電流信號，經(jīng)I/V轉(zhuǎn)換后送入PC機(jī)中。
[0013] 溫度控制：在水泵進(jìn)口前有一模擬發(fā)動機(jī)的加熱箱，通過PC機(jī)控制固態(tài)繼電器來 控制加熱棒加熱，加熱箱中加一溫度控制器，及時將溫度信號傳到PC機(jī)中，通過PC機(jī)發(fā)出 電信號控制溫度控制器，然后溫度控制器控制固態(tài)繼電器來調(diào)節(jié)加熱棒加熱，最高測試溫 度85°C左右。
[0014] 功率測量：首先將電機(jī)上的輸出電壓和電流量測出并將信號輸入到PC機(jī)中，得 出全功率P0 =UI，然后由霍爾扭矩傳感器將轉(zhuǎn)速信號送給PC機(jī)測出軸功率Pi，則總有 功功率為P=Pi/P〇。效率測量：即水泵的輸出有效功率與軸功率之比，水泵有效功率為：
【主權(quán)項】
1. 一種汽車發(fā)動機(jī)冷卻水泵性能測試系統(tǒng)，其特征在于：包括有傳感器模塊、板卡、PC 機(jī)、測控系統(tǒng)和總控制臺，所述的傳感器模塊包括渦輪流量傳感器、溫度傳感器、霍爾扭矩 傳感器、流量傳感器，所述的測控系統(tǒng)包括有電動直通單雙座調(diào)節(jié)閥、變頻器、固態(tài)繼電器， 所述的PC機(jī)通過板卡與渦輪流量傳感器、溫度傳感器、霍爾扭矩傳感器、流量傳感器連接， 所述的PC機(jī)通過繼電器板和接線端子板與電動直通單雙座調(diào)節(jié)閥、變頻器、固態(tài)繼電器連 接，霍爾扭矩傳感器設(shè)在被試水泵與電機(jī)之間轉(zhuǎn)軸處，電機(jī)與PC機(jī)之間電連接有變頻器， 被試水泵兩側(cè)分別設(shè)進(jìn)口水管和出口水管，進(jìn)口水管上設(shè)有進(jìn)口壓力傳感器、溫度傳感器， 進(jìn)口水管的另一端連接有加熱箱，加熱箱與PC機(jī)之間通過固態(tài)繼電器電連接，出口水管上 設(shè)有電動直通單、雙座調(diào)節(jié)閥和流量傳感器，出口水管連接有冷卻水箱，冷卻水箱與加熱箱 之間通過水管連接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種汽車發(fā)動機(jī)冷卻水泵性能測試系統(tǒng)，其特征在于：所述 的電動機(jī)、霍爾電磁扭矩傳感器及水泵通過硬軸實現(xiàn)共軸。
【專利摘要】本實用新型公開了一種汽車發(fā)動機(jī)冷卻水泵性能測試系統(tǒng)，包括有傳感器模塊、信號轉(zhuǎn)換模塊(板卡)、PC機(jī)、測控系統(tǒng)和總控制臺，利用水泵調(diào)速節(jié)能技術(shù)，在變流速條件下測量出動態(tài)的性能參數(shù)，并在PC機(jī)上顯示出各參數(shù)與流速之間的動態(tài)關(guān)系；本實用新型基于PC機(jī)技術(shù)的參數(shù)測量便于分析和比較，數(shù)據(jù)顯示圖像化和表格化，很直觀地顯示出水泵的性能，測試效率較高，自動化程度高，提高測試系統(tǒng)的直觀性、便于分析性、靈活性、高自動化性、高精度性和人性化特點。
【IPC分類】F04B51-00
【公開號】CN204610227
【申請?zhí)枴緾N201520076740
【發(fā)明人】徐曉光, 黃橙, 潘欣, 王志, 夏文娟, 馬平華, 陸濤, 胡楠
【申請人】安徽工程大學(xué)
【公開日】2015年9月2日
【申請日】2015年2月3日