專利名稱：燃氣汽車燃料消耗量的測量系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及汽車領(lǐng)域的燃氣汽車檢測技術(shù)，更具體地說，涉及燃 氣汽車燃料消耗量的測量技術(shù)。
(二)
背景技術(shù)：
在國家提出加強環(huán)境保護、調(diào)整能源結(jié)構(gòu)、保障國家能源安全政 策的大背景下，清潔汽車，特別是燃氣汽車在我國已經(jīng)形成健康、有
序和快速發(fā)展的良好局面。在保障燃氣汽車安全運行的基礎(chǔ)上，檢測 和評價其燃氣消耗量已成為促進我國燃氣汽車事業(yè)的良性發(fā)展、提高
燃氣汽車技術(shù)進步的迫在眉睫的重要任務(wù)。
目前的燃氣汽車燃料主要為液化石油氣(LPG)、壓縮天然氣
(CNG)、液化天然氣(LNG)等。
燃氣汽車的現(xiàn)狀，大部分屬于在原有燃油汽車的基礎(chǔ)上加裝燃氣 供氣系統(tǒng)。適合以燃氣為單一燃料的發(fā)動機已開發(fā)成功。著手研究一 種燃氣消耗量的測量方法，制造相應(yīng)的測量設(shè)備，無論是對于燃氣發(fā) 動機的性能評價，還是對燃氣汽車整車的燃料消耗量的測量，都具有 極其重要的意義。
對于燃氣的流量測量，目前僅應(yīng)用于油田、輸氣管道、加氣站和 家庭用燃氣等方面。還沒有關(guān)于燃氣汽車燃料消耗量的可實施的測量 方法，在燃氣汽車的國家標(biāo)準(zhǔn)體系中也未制訂這方面的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。
目前，有采用稱重法即稱量使用前后氣瓶和瓶內(nèi)氣體的總重量， 計算差值以求得燃氣消耗量。這種方法的問題在于，不僅不能進行實 時測量，而且要反復(fù)拆裝氣瓶，這對燃氣汽車的安全運行帶來極大的隱患。同時，對于液化石油氣尚可稱重量，而且對于壓縮天然氣汽車 來說，儲存燃氣的高壓氣瓶本身質(zhì)量常常有幾十千克，瓶內(nèi)儲存燃氣 的質(zhì)量一般低于瓶體質(zhì)量，在燃氣消耗量少的情況下根本無法稱量消 耗燃氣的質(zhì)量，是一種不可行的方法。
為此，我們開發(fā)了一種包括傳感器及變送器的科式質(zhì)量流量計和 車輛測速傳感器，配合計算機的控制和數(shù)據(jù)處理組成的測量系統(tǒng)，實 現(xiàn)了燃氣汽車的燃料消耗量的測量，解決了這一技術(shù)問題。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對目前沒有可實施的測量燃氣汽車燃料消耗 量的方法和相應(yīng)的測量設(shè)備，開發(fā)了 一種包括傳感器及變送器的科式 質(zhì)量流量計和車輛測速傳感器，配合計算機的控制和數(shù)據(jù)處理組成的 測量系統(tǒng)，實現(xiàn)了對燃氣汽車的燃料消耗量的測量，摸索出對燃氣汽 車或以燃氣為燃料的發(fā)動機燃料消耗量的測量方法，并提供與這種測 量方法相適應(yīng)且可用于試l^室或車載的測量系統(tǒng)。實現(xiàn)了燃氣汽車的 燃料消耗量的測量，填補了這一技術(shù)的空白。
本發(fā)明系統(tǒng)的組成是由車輛行駛速度傳感器、科式質(zhì)量流量傳 感器、變送器、數(shù)據(jù)采集器、通訊網(wǎng)絡(luò)、計算機和電源等部分組成。
本發(fā)明系統(tǒng)各部件的連接方式為車輛行駛速度傳感器連接信號 處理器，信號處理器連接數(shù)據(jù)采集器，數(shù)據(jù)采集器通過通訊網(wǎng)絡(luò)與計 算機和電源部分連接；同時，科式流量質(zhì)量傳感器連接科式質(zhì)量流量 變送器，科式質(zhì)量流量變送器也通過通訊網(wǎng)絡(luò)與計算機和電源連接。 各部件通過相匹配的電纜連接。
本發(fā)明系統(tǒng)的工作程序是車輛行駛速度傳感器將測得的汽車運 行參數(shù)的行駛速度信號送至信號處理器，經(jīng)過信號處理轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)采 集器可以接受的信號，然后輸送到數(shù)據(jù)采集器，通過與系統(tǒng)匹配的通訊模式，將信號送至通訊模式轉(zhuǎn)換器，轉(zhuǎn)換成計算機可以接受的通訊方式；同時，科式質(zhì)量流量傳感器將檢測的燃料介質(zhì)參數(shù)燃料介質(zhì) 的質(zhì)量流量、密度、溫度、壓力等傳感信號送至科式質(zhì)量流量變送器， 科式質(zhì)量流量變送器也采用與系統(tǒng)匹配的通訊^t式，將信號送至通訊 模式轉(zhuǎn)換器，轉(zhuǎn)換成計算機可以接受的通訊方式；計算機將接收到的 車輛汽車運行參數(shù)和燃料介質(zhì)參數(shù)，按照預(yù)先設(shè)計好的控制程序?qū)ζ?均車速、行駛時間及行駛里程等測量過程數(shù)據(jù)進行運算并儲存，按照 用戶需要實時顯示燃料質(zhì)量或體積的消耗率、累計消耗量等數(shù)據(jù)和試 驗過程曲線。本系統(tǒng)的檢測功能a) 測量汽車運行參數(shù)行駛速度、平均速度、行駛時間及行駛里程；b) 檢測燃料介質(zhì)參數(shù)燃料介質(zhì)的質(zhì)量流量、密度、溫度、壓力；c) 測量汽車燃料消耗參數(shù)可分別測量燃料的質(zhì)量或體積的消耗率、累計消耗量；d) 顯示試驗過程曲線"時間一速度曲線"和"時間一燃料消耗率曲線"；e) 存儲測量過程數(shù)據(jù)； g)計算燃料消耗量。本系統(tǒng)由于引進了科式質(zhì)量流量計和新開發(fā)的計算機軟件運算 程序，開創(chuàng)了燃氣汽車檢測技術(shù)的新領(lǐng)域，對于燃氣汽車的性能檢測 和評價有著重要意義。該系統(tǒng)安裝方便，操作方法簡單、性能可靠。本系統(tǒng)既能在試驗室使用也可作為車載設(shè)備實時檢測多種參數(shù)。 (四)附困

圖1是系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成方框示意圖 (五)具體實施例首先根據(jù)用戶系統(tǒng)測量的需要，選擇適當(dāng)?shù)能囁贉y量設(shè)備，將系統(tǒng)用電纜連接起來。系統(tǒng)的組成如圖l所示車輛行駛速度傳感器、 科式質(zhì)量流量計、數(shù)據(jù)采集器、通訊網(wǎng)絡(luò)、直流電源和計算機等。本系統(tǒng)各部件的連接順序為車輛行駛速度傳感器連接信號處理 器，信號處理器連接數(shù)據(jù)采集器，數(shù)據(jù)采集器通過通訊網(wǎng)絡(luò)與計算機 和電源部分連接；同時，科式質(zhì)量流量傳感器連接科式質(zhì)量流量變送 器，科式質(zhì)量流量變送器也通過通訊網(wǎng)絡(luò)、計算機和電源連接。該系統(tǒng)的安裝和^f吏用方法系統(tǒng)的安裝主要是指科式質(zhì)量流量傳 感器的安裝。首先在傳感器的出口安裝手動截止閥，再將傳感器連同 手動截止閥一起用高壓軟管串接在燃氣汽車儲氣瓶閥出口的供氣管 路中，即完成傳感器的安裝，再用系統(tǒng)配置的電纜將本發(fā)明系統(tǒng)其他 各部件連接即可。系統(tǒng)使用時，先后打開汽車儲氣瓶閥和手動截止閥，待燃氣充滿 質(zhì)量流量傳感器后關(guān)閉手動截止閥。打開系統(tǒng)電源，在常溫下使系統(tǒng) 預(yù)熱30min后，旋動科式質(zhì)量流量變送器上的調(diào)零旋鈕完成調(diào)零操作 后，此時該變送器上的顯示裝置會自動顯示調(diào)零完成。測量人員坐在車內(nèi)用計算機顯示界面進行操作，首先進入啟動界 面。在啟動界面上輸入自定義的試驗名稱，此試驗名稱即為計算積存 儲試驗結(jié)果的文件名。確認后即進入測量界面。首先在測量界面上預(yù) 置行駛里程，當(dāng)駕駛員駕駛汽車達到測量條件時告知測量人員開始測 量，測量人員按界面上"開始"^^丑，系統(tǒng)開始自動運行。系統(tǒng)的工 作程序是計算機按預(yù)先設(shè)計好的控制程序，分別采集由車輛行駛速 度傳感器傳送給信號處理1^#據(jù)采集器的車輛行駛速度，通過RS—485通訊模式轉(zhuǎn)換成計算機可接收RS232通訊方式輸入計算機； 同時科式質(zhì)量流量計也將流體的介質(zhì)參數(shù)質(zhì)量流量、密度、溫度、 壓力等，通過RS—485通訊模式轉(zhuǎn)換成計算機可接收的RS232通訊方 式也輸入計算機；計算機按照預(yù)先設(shè)計好的控制計算程序，進行汽車 運行參數(shù)行駛速度、平均速度、行駛時間及行駛里程等的運算；實 時進行數(shù)據(jù)處理、顯示和存儲；繪制測量過程曲線。當(dāng)汽車運行到預(yù) 置行駛里程或人為按測量界面上的"停止"按鈕時，測量界面上會告 知測量試驗結(jié)束，同時顯示出車輛行駛參數(shù)平均速度、行駛時間及 行駛里程、燃料消耗率、百公里燃料消耗量等試驗結(jié)果數(shù)據(jù)，并告知 存儲試驗結(jié)果的文件路徑及文件名，測量結(jié)束、停止車輛運行。當(dāng)測量結(jié)束后，關(guān)閉汽車儲氣瓶閥，再次啟動發(fā)動機，待發(fā)動機 耗盡供氣管路中的燃氣后方可拆卸本測量系統(tǒng)并將汽車供氣系統(tǒng)恢 復(fù)原狀。本系統(tǒng)也可以采用全球定位系統(tǒng)代替車輛行駛速度傳感器和信 號處理器進行速度測量，系統(tǒng)其他部件保持不變，系統(tǒng)工作程序如上。
權(quán)利要求
1. 本發(fā)明涉及汽車技術(shù)領(lǐng)域的燃氣汽車燃料消耗量的測量系統(tǒng)，其特征是本系統(tǒng)的組成是由車輛行駛速度傳感器、科式質(zhì)量流量傳感器、科式質(zhì)量流量變送器、數(shù)據(jù)采集器、通訊網(wǎng)絡(luò)、電源和計算機等組成，車輛行駛速度傳感器連接信號處理器，信號處理器連接數(shù)據(jù)采集器，數(shù)據(jù)采集器通過通訊網(wǎng)絡(luò)與計算機和電源部分連接；同時，科式質(zhì)量流量傳感器連接科式質(zhì)量流量變送器，科式質(zhì)量流量變送器也通過通訊網(wǎng)絡(luò)與計算機和電源部分連接，采用相匹配的電纜將系統(tǒng)各部件連接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l的燃氣汽車燃料消耗量的測量系統(tǒng)，其特征在于 本系統(tǒng)的測量程序是車輛行駛速度傳感器將測得的汽車行駛速度的 信號送至信號處理器，經(jīng)過信號處理然后輸送到數(shù)據(jù)采集器，數(shù)據(jù)采 集器通過與系統(tǒng)相匹配的通訊模式，將信號送至通訊模式轉(zhuǎn)換器，轉(zhuǎn) 換成計算機可以接受的通訊方式；同時，科式質(zhì)量流量傳感器將檢測 的燃料介質(zhì)參數(shù)燃料介質(zhì)的密度、溫度、壓力等傳感信號送至科式 質(zhì)量流量變送器，科式質(zhì)量流量變送器也采用與系統(tǒng)相匹配的通訊模 式，將信號送至通訊模式轉(zhuǎn)換器，轉(zhuǎn)換成計算機可以接受的通訊方式； 計算機將接受到的車輛行駛速度和燃料介質(zhì)參數(shù)，輸入計算機；計算機按照預(yù)先設(shè)計好的控制程序進行汽車運行參數(shù)行駛速度、平均速 度、行駛時間及行駛里程等的計算；按照用戶需要實時顯示所需燃料 的質(zhì)量或體積的消耗率、累計消耗量、總消耗量等數(shù)據(jù)和試驗過程曲 線、平均車速、行駛時間及行駛里程等；實時進行數(shù)據(jù)處理和存儲以 及繪制測量過程曲線。
全文摘要
本發(fā)明涉及燃氣汽車檢測技術(shù)領(lǐng)域。針對目前缺少燃氣汽車燃料消耗量的方法和相應(yīng)測量設(shè)備的現(xiàn)狀，開發(fā)了一種由車輛行駛速度傳感器、科式質(zhì)量流量計、數(shù)據(jù)采集器、通訊網(wǎng)絡(luò)、計算機和電源等部分組成。能適時進行燃氣汽車或以燃氣為燃料的發(fā)動機燃料消耗量的測量方法，并提供與這種測量方法相適應(yīng)并且可用于實驗室或車載的測量系統(tǒng)。填補了這一技術(shù)的空白。該系統(tǒng)安裝方便，操作方法簡單、性能可靠，即能在試驗室使用也可作為車載設(shè)備適時檢測多種參數(shù)。
文檔編號G01F9/00GK101226073SQ200710056488
公開日2008年7月23日 申請日期2007年1月19日 優(yōu)先權(quán)日2007年1月19日
發(fā)明者馬宗華 申請人:中國汽車技術(shù)研究中心