一種便攜式在線流阻測(cè)試儀的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及流體系統(tǒng)壓差測(cè)試技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種便攜式在線流阻測(cè)試儀。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，對(duì)于燃油系統(tǒng)中濾清器等各種部件的流阻測(cè)試，主要集中在實(shí)驗(yàn)室測(cè)試。在產(chǎn)品前期開發(fā)過程中，產(chǎn)品實(shí)際道路測(cè)試是必不可少的，燃油系統(tǒng)中濾清器的壓差、流量等數(shù)據(jù)都是產(chǎn)品開發(fā)過程中的重要基礎(chǔ)依據(jù)，以便能做出更加合理的產(chǎn)品設(shè)計(jì)方案。流阻是濾清器上的一項(xiàng)非常重要的性能指標(biāo)，目前在實(shí)際道路測(cè)試中對(duì)濾清器的流阻測(cè)量采用了許多種方法，但都不是很理想。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)存在的主要問題是:
[0004]1、傳統(tǒng)的流阻測(cè)試儀，體積過大，不利于安裝在車輛中進(jìn)行在線測(cè)試；
[0005]2、壓力傳感器受大氣控制，容易受到海拔、環(huán)境溫度等的影響；
[0006]3、在燃油系統(tǒng)低壓油路的測(cè)量中，由于壓力變化緩慢，致使壓力傳感器的電壓信號(hào)或電流信號(hào)變化幅值較小，通過信號(hào)放大器時(shí)，容易出現(xiàn)失真或丟失，達(dá)不到測(cè)量精度要求；
[0007]4、由于采用兩個(gè)壓力傳感器，在計(jì)算壓差時(shí)，因每個(gè)壓力傳感器測(cè)量誤差不同，造成最終壓差測(cè)量結(jié)果誤差偏大；
[0008]5、在測(cè)量燃油系統(tǒng)中多個(gè)部件的壓差值時(shí)，需要增加的壓力傳感器數(shù)量過多，造成設(shè)備過于龐大及功耗過高，不利于在線測(cè)量。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0009]本實(shí)用新型的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，而提供一種便于攜帶、測(cè)量精度高、誤差小、功耗低的便攜式在線流阻測(cè)試儀。
[0010]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案:
[0011]—種便攜式在線流阻測(cè)試儀，包括殼體、STM32主控板、數(shù)據(jù)采集卡、RS485轉(zhuǎn)TTL模塊、IXD觸摸屏、壓差傳感器、流量傳感器、24V鋰電池、24V轉(zhuǎn)5V降壓模塊、電源控制單元、紅外線遙控器，所述壓差傳感器、流量傳感器通過數(shù)據(jù)信號(hào)線接入數(shù)據(jù)采集卡接口，數(shù)據(jù)采集卡與RS485轉(zhuǎn)TTL模塊相連接，RS485轉(zhuǎn)TTL模塊與STM32主控板相連接，STM32主控板通過顯示驅(qū)動(dòng)電路與LCD觸摸屏相連接，STM32主控板信號(hào)控制端口與電源控制單元相連接，24V鋰電池與壓差傳感器、數(shù)據(jù)采集卡相連接，24V鋰電池通過24V轉(zhuǎn)5V降壓模塊與STM32主控板相連接。
[0012]進(jìn)一步，所述STM32主控板設(shè)置有SD卡數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、程序存儲(chǔ)器、紅外一體接收器。
[0013]進(jìn)一步，所述紅外一體接收器通過紅外遙控器進(jìn)行控制。
[0014]進(jìn)一步，所述STM32主控板內(nèi)置有紐扣式鋰電池供電。
[0015]進(jìn)一步，所述壓差傳感器、流量傳感器設(shè)置于殼體外部，所述殼體采用鋁合金材料制成。
[0016]進(jìn)一步，所述壓力傳感器采用擴(kuò)散硅壓力芯體作為敏感元件。
[0017]進(jìn)一步，所述數(shù)據(jù)采集卡采用嵌入式系統(tǒng)模塊，并設(shè)置有4路信號(hào)采集接口。
[0018]本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案具有以下有益效果:
[0019]1、所述壓差傳感器采用進(jìn)口擴(kuò)散硅壓力芯體作為敏感元件，內(nèi)置處理電路將傳感器毫伏信號(hào)轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)電流信號(hào)輸出，可進(jìn)行遠(yuǎn)距離信號(hào)傳輸，具有極高的抗振性和抗沖擊性；
[0020]2、所述壓差傳感器與燃油系統(tǒng)管路連接，測(cè)量信號(hào)不會(huì)受到海拔、氣壓、溫度的影響，提尚了測(cè)量精度；
[0021]3、由于基于嵌入式系統(tǒng)的模塊式數(shù)據(jù)采集卡專門負(fù)責(zé)對(duì)壓差傳感器的信號(hào)采集，所以采樣頻率、采樣精度、抗干擾能力都有了極大的提高，數(shù)據(jù)采集卡設(shè)置有4路信號(hào)采集接口，可以同時(shí)測(cè)量系統(tǒng)中多個(gè)部件的壓差；
[0022]4、通過RS485網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行信號(hào)傳輸，速度高、抗噪聲干擾性好；
[0023]5、IXD觸摸屏可以實(shí)時(shí)顯示壓差數(shù)據(jù)及設(shè)置設(shè)備系統(tǒng)參數(shù)，采用人機(jī)界面交互，使得操作更加便利；
[0024]6、通過紅外線遙控器控制設(shè)備開機(jī)、屏保、待機(jī)，進(jìn)一步降低設(shè)備運(yùn)行過程中產(chǎn)生的功耗；
[0025]7、所述的流阻測(cè)試儀最大功耗僅2.5W，待機(jī)下降低到0.1W，可以根據(jù)實(shí)際發(fā)動(dòng)機(jī)工作狀態(tài)設(shè)定測(cè)試儀的運(yùn)行模式，使得設(shè)備在線測(cè)量續(xù)航時(shí)間更長(zhǎng)；
[0026]8、所述的流阻測(cè)試儀采用高速SD卡數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器作為存儲(chǔ)介質(zhì)，具有在線存儲(chǔ)數(shù)據(jù)功能；且STM32主控板內(nèi)置紐扣式鋰電池供電，在外部電源斷開下也能保存采樣數(shù)據(jù)；
[0027]9、所述的流阻測(cè)試儀可以提供一個(gè)實(shí)時(shí)在線的壓差、流量測(cè)量數(shù)據(jù)，并提供一個(gè)流量與壓差關(guān)系變化圖表(流阻曲線)。
【附圖說明】
[0028]圖1為本實(shí)用新型原理圖；
[0029]圖2為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0030]下面結(jié)合附圖并通過【具體實(shí)施方式】來進(jìn)一步說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案。
[0031]如圖1?圖2所示，一種便攜式在線流阻測(cè)試儀，包括殼體3、STM32主控板、數(shù)據(jù)采集卡、RS485轉(zhuǎn)TTL模塊、LCD觸摸屏、壓差傳感器1、流量傳感器2、24V鋰電池、24V轉(zhuǎn)5V降壓模塊、電源控制單元、紅外線遙控器，所述壓差傳感器1、流量傳感器2設(shè)置于殼體3外部，所述壓差傳感器1、流量傳感器2通過數(shù)據(jù)信號(hào)線接入數(shù)據(jù)采集卡接口，數(shù)據(jù)采集卡與RS485轉(zhuǎn)TTL模塊相連接，RS485轉(zhuǎn)TTL模塊與STM32主控板相連接，STM32主控板通過顯示驅(qū)動(dòng)電路與IXD觸摸屏4相連接，STM32主控板信號(hào)控制端口與電源控制單元相連接，24V鋰電池與壓差傳感器、數(shù)據(jù)采集卡相連接，24V鋰電池通過24V轉(zhuǎn)5V降壓模塊與STM32主控板相連接，所述STM32主控板設(shè)置有SD卡數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、程序存儲(chǔ)器、紅外一體接收器，所述紅外一體接收器通過紅外遙控器5進(jìn)行控制，所述STM32主控板內(nèi)置有紐扣式鋰電池供電，所述壓力傳感器1采用擴(kuò)散硅壓力芯體作為敏感元件，所述數(shù)據(jù)采集卡采用嵌入式系統(tǒng)模塊，并設(shè)置有4路信號(hào)采集接口。
[0032]本實(shí)用新型產(chǎn)品在使用過程中，具體測(cè)試步驟如下:
[0033](1)將流量傳感器2安裝在燃油系統(tǒng)中濾清器的下游管路中，流量傳感器2的中斷信號(hào)線與STM32主控板相連，數(shù)據(jù)信號(hào)線與數(shù)據(jù)采集卡相連，壓差傳感器1的高壓端和低壓端分別通過標(biāo)準(zhǔn)測(cè)壓管路與燃油系統(tǒng)中濾清器的上游Η點(diǎn)、下游L點(diǎn)相連接；
[0034](2)當(dāng)濾清器管路中液體流量為零時(shí)，即發(fā)動(dòng)機(jī)停止工作狀態(tài)，流量傳感器2向STM32主控板輸出儀器停止中斷信號(hào)，STM32主控板接收到信號(hào)指令后，進(jìn)行信號(hào)預(yù)處理分析，執(zhí)行數(shù)據(jù)保存操作，STM32主控板輸出低電平信號(hào)至電源控制單元斷開24V總電源，此時(shí)STM32主控板和流量傳感器2由自身內(nèi)部紐扣式鋰電池供電，且進(jìn)入待機(jī)模式，其余壓差傳感器1、數(shù)據(jù)采集卡等器件處于掉電狀態(tài)；
[0035](3)當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)，即燃油系統(tǒng)管路中液體開始流動(dòng)，流量傳感器2檢測(cè)到液體流動(dòng)并向STM32主控板輸出儀器啟動(dòng)中斷信號(hào)，STM32主控板接收到信號(hào)指令后，處于正常工作狀態(tài)，并進(jìn)行信號(hào)預(yù)處理分析，STM32主控板輸出高電平信號(hào)至電源控制單元打開24V總電源，所述壓差傳感器1、數(shù)據(jù)采集卡等器件處于上電狀態(tài)；此時(shí)通過壓差傳感器1內(nèi)部擴(kuò)散硅敏感元件，測(cè)量出被測(cè)部件的壓差，再經(jīng)過內(nèi)置處理電路將傳感器毫伏信號(hào)轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)電流信號(hào)輸出，電流信號(hào)被數(shù)據(jù)采集卡實(shí)時(shí)采集；
[0036](4) STM32主控板定時(shí)讀取數(shù)據(jù)采集卡所采集到的壓差和流量數(shù)據(jù)，為了使得信號(hào)傳輸更加穩(wěn)定且速度更快，采用了 RS485網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳輸；SD卡數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器插入STM32主控板卡槽中，系統(tǒng)默認(rèn)每5分鐘進(jìn)行數(shù)據(jù)保存一次，也可通過人工設(shè)定存儲(chǔ)間隔時(shí)間；LCD觸摸屏顯示4由顯示驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)顯示器，作實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)顯示和響應(yīng)系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置的輸入。
[0037]本實(shí)施例中，由于壓差傳感器1、流量傳感器2抗振性能高且不受外界環(huán)境變化影響，可將其安裝在被測(cè)部件較近地方，縮短了測(cè)量管路，便于掛載在車輛中；除壓差傳感器1、流量傳感器外2的電子器件封裝在一個(gè)殼體3中，避免了外界的干擾。
[0038]具體實(shí)施中，根據(jù)被測(cè)部件數(shù)量，在相應(yīng)的被測(cè)部件上安裝測(cè)壓接頭，通過標(biāo)準(zhǔn)測(cè)壓管路接頭與其連接，并把標(biāo)準(zhǔn)測(cè)壓管路另一端與壓差傳感器1的高壓端或低壓端相連，將流量傳感器2安裝在被測(cè)部件的下游管路中，啟動(dòng)設(shè)備，通過LCD觸摸屏4進(jìn)行人機(jī)交互，并設(shè)置好系統(tǒng)參數(shù):采樣周期、存儲(chǔ)周期、壓差上限報(bào)警值、屏保時(shí)間等。測(cè)量過程中，如需觀測(cè)測(cè)量結(jié)果，可通過紅外線遙控器5對(duì)IXD觸摸屏4進(jìn)行喚醒。
[0039]以上顯示和描述了本實(shí)用新型的基本原理和主要特征。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本實(shí)用新型不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說明書中描述的只是說明本實(shí)用新型的原理，在不脫離本實(shí)用新型精神和范圍的前提下，本實(shí)用新型還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本實(shí)用新型范圍內(nèi)。本實(shí)用新型要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種便攜式在線流阻測(cè)試儀，包括殼體(3)、STM32主控板、數(shù)據(jù)采集卡、RS485轉(zhuǎn)TTL模塊、IXD觸摸屏、壓差傳感器(1)、流量傳感器(2)、24V鋰電池、24V轉(zhuǎn)5V降壓模塊、電源控制單元、紅外線遙控器，其特征在于:所述壓差傳感器(1)、流量傳感器(2)通過數(shù)據(jù)信號(hào)線接入數(shù)據(jù)采集卡接口，數(shù)據(jù)采集卡與RS485轉(zhuǎn)TTL模塊相連接，RS485轉(zhuǎn)TTL模塊與STM32主控板相連接，STM32主控板通過顯示驅(qū)動(dòng)電路與IXD觸摸屏(4)相連接，STM32主控板信號(hào)控制端口與電源控制單元相連接，24V鋰電池與壓差傳感器、數(shù)據(jù)采集卡相連接，24V鋰電池通過24V轉(zhuǎn)5V降壓模塊與STM32主控板相連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的便攜式在線流阻測(cè)試儀，其特征在于:所述STM32主控板設(shè)置有SD卡數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、程序存儲(chǔ)器、紅外一體接收器。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的便攜式在線流阻測(cè)試儀，其特征在于:所述紅外一體接收器通過紅外遙控器(5)進(jìn)行控制。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的便攜式在線流阻測(cè)試儀，其特征在于:所述STM32主控板內(nèi)置有紐扣式鋰電池供電。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的便攜式在線流阻測(cè)試儀，其特征在于:所述壓差傳感器(1)、流量傳感器(2)設(shè)置于殼體(3)外部。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的便攜式在線流阻測(cè)試儀，其特征在于:所述殼體(3)采用鋁合金材料。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的便攜式在線流阻測(cè)試儀，其特征在于:所述數(shù)據(jù)采集卡采用嵌入式系統(tǒng)模塊，并設(shè)置有4路信號(hào)采集接口。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種便攜式在線流阻測(cè)試儀，包括殼體、STM32主控板、數(shù)據(jù)采集卡、RS485轉(zhuǎn)TTL模塊、LCD觸摸屏、壓差傳感器、流量傳感器、24V鋰電池、24V轉(zhuǎn)5V降壓模塊、電源控制單元、紅外線遙控器，所述壓差傳感器、流量傳感器通過數(shù)據(jù)信號(hào)線接入數(shù)據(jù)采集卡接口，數(shù)據(jù)采集卡通過RS485轉(zhuǎn)TTL模塊與STM32主控板相連接，STM32主控板通過顯示驅(qū)動(dòng)電路與LCD觸摸屏相連接，STM32主控板信號(hào)控制端口與電源控制單元相連接。本實(shí)用新型操作便利、攜帶方便，可進(jìn)行遠(yuǎn)距離信號(hào)傳輸，具有極高的抗振性和抗沖擊性，抗噪聲干擾性好，大大提高了測(cè)量精度，降低了誤差，功耗低，在線測(cè)量續(xù)航時(shí)間長(zhǎng)。
【IPC分類】G01M10/00
【公開號(hào)】CN205049313
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520130167
【發(fā)明人】龐武明
【申請(qǐng)人】廣西華原過濾系統(tǒng)股份有限公司
【公開日】2016年2月24日
【申請(qǐng)日】2015年3月6日