| 专利名称： | 一种汽车碳罐丁烷工作能力检测装置 | ||
| 专利名称(英文)： | A vehicle canister butane working capacity detection device | ||
| 专利号： | CN201520908210.0 | 申请时间： | 20151113 |
| 公开号： | CN205138936U | 公开时间： | 20160406 |
| 申请人： | 柳州舜泽尔汽车零部件有限公司 | ||
| 申请地址： | 545616 广西壮族自治区柳州市柳东新区官塘工业园B区12栋 | ||
| 发明人： | 姚霁; 朱宇; 朱中乾; 吴增雨; 宫一凡; 何荣峰 | ||
| 分类号： | G01N5/04; G01N15/08 | 主分类号： | G01N5/04 |
| 代理机构： | 柳州市荣久专利商标事务所(普通合伙) 45113 | 代理人： | 李志华 |
| 摘要： | 一种汽车碳罐丁烷工作能力检测装置，包括气源Ⅰ、气源Ⅱ、流量控制单元Ⅰ、流量控制单元Ⅱ、流量控制单元Ⅲ、真空泵、重量测量单元Ⅰ、重量测量单元Ⅱ和中央控制单元；气源Ⅰ、气源Ⅱ通过管路和电磁通断阀经流量控制单元向碳罐Ⅰ和碳罐Ⅱ充气吸附，碳罐Ⅱ的脱附口经电磁通断阀与流量控制单元Ⅲ和真空泵连通，碳罐Ⅱ的通气口通大气，流量控制单元、重量测量单元以及各电磁通断阀分别与中央控制单元电路连接，并在中央控制单元的控制下实现碳罐Ⅰ和碳罐Ⅱ的吸附和脱附。本检测装置可在中央控制单元控制下，实现丁烷工作能力自动循环检测，检测效率和精度高；检测结果直观、准确、稳定且可导出数据供进一步分析，检测方法操作简便。 | ||
| 摘要(英文)： | A vehicle canister butane working capacity detection device, comprising a gas source I, air source II, the flow rate control unit I, the flow rate control unit II, the flow rate control unit III, vacuum pump, weight measuring unit I, weight measuring unit II and a central control unit; a gas source I, II through a pipeline and source of the electromagnetic on-off valves are I flow rate control unit to the canister and canister II inflatable adsorption, canister coming off mouth II of the electromagnetic on-off valve and the flow control unit is connected with and the vacuum pump III, II is communicated with the atmosphere vent of the canister, the flow rate control unit, the weight measuring unit and the electromagnetic on-off valve is respectively connected with the central control unit circuit is connected, and in the central control unit the canister under the control of I and II the adsorption and desorption of the canister. The detection device can be under the control of the central control unit, to realize automatic cycle detection of the butane working capacity, detection efficiency and high precision; visual detection result, accurate, stable and can derive data for further analysis, detection method is simple and convenient to operate. | ||
1.一种汽车碳罐丁烷工作能力检测装置，其特征在于：包括气源Ⅰ（1）、气源Ⅱ（2）、流量控制单元Ⅰ（3）、流量控制单元Ⅱ（4）、流量控制单元Ⅲ（12）、真空泵（13）、第一电磁通断阀（6）、第二电磁通断阀（8）、第三电磁通断阀（9）、第四电磁通断阀（11）、重量测量单元Ⅰ（7）、重量测量单元Ⅱ（10）和中央控制单元（01）； 所述重量测量单元Ⅰ用于承载待测的碳罐Ⅰ并测量碳罐Ⅰ的重量改变，重量测量单元Ⅱ用于承载待测的碳罐Ⅱ并测量碳罐Ⅱ的重量改变； 所述气源Ⅰ（1）通过管路与流量控制单元Ⅰ（3）的输入端接通，所述气源Ⅱ（2）通过管路与流量控制单元Ⅱ（4）的输入端接通，流量控制单元Ⅰ的输出端与流量控制单元Ⅱ的输出端连通后经第一电磁通断阀（6）与待测碳罐Ⅰ的吸附口连通，碳罐Ⅰ的脱附口经第四电磁通断阀（11）与流量控制单元Ⅲ（12）和真空泵（13）连通，碳罐Ⅰ的通气口经第二电磁通断阀（8）与碳罐Ⅱ的吸附口连通，碳罐Ⅱ的的脱附口经第三电磁通断阀（9）与流量控制单元Ⅲ（12）和真空泵（13）连通，碳罐Ⅱ的通气口通大气； 所述流量控制单元Ⅰ、流量控制单元Ⅱ、流量控制单元Ⅲ、重量测量单元Ⅰ、重量测量单元Ⅱ、第一电磁通断阀（6）、第二电磁通断阀（8）、第三电磁通断阀（9）和第四电磁通断阀（11）分别与中央控制单元（01）电路连接； 所述流量控制单元Ⅰ用于在中央控制单元的控制下控制气源Ⅰ的流量和速度；所述流量控制单元Ⅱ用于在中央控制单元的控制下控制气源Ⅱ的流量和速度；所述流量控制单元Ⅲ用于在中央控制单元的控制下监控真空泵所产生的负压的流量； 所述第一电磁通断阀、第二电磁通断阀、第三电磁通断阀和第四电磁通断阀分别在中央控制单元的控制下切断或开通所在管路； 所述气源Ⅰ为丁烷、气源Ⅱ为氮气。
2.根据权利要求1所述的一种汽车碳罐丁烷工作能力检测装置，其特征在于：所述流量控制单元Ⅰ、流量控制单元Ⅱ和流量控制单元Ⅲ结构相同，包括电控流量阀和流量传感器。
3.根据权利要求1或2所述的一种汽车碳罐丁烷工作能力检测装置，其特征在于：所述第一电磁通断阀前端的管路上连接有水气过滤分离器（5）。
4.根据权利要求3所述的一种汽车碳罐丁烷工作能力检测装置，其特征在于：所述重量测量单元Ⅰ包括电子天平Ⅰ，所述重量测量单元Ⅱ包括电子天平Ⅱ。
1.一种汽车碳罐丁烷工作能力检测装置，其特征在于：包括气源Ⅰ（1）、气源Ⅱ（2）、流量控制单元Ⅰ（3）、流量控制单元Ⅱ（4）、流量控制单元Ⅲ（12）、真空泵（13）、第一电磁通断阀（6）、第二电磁通断阀（8）、第三电磁通断阀（9）、第四电磁通断阀（11）、重量测量单元Ⅰ（7）、重量测量单元Ⅱ（10）和中央控制单元（01）； 所述重量测量单元Ⅰ用于承载待测的碳罐Ⅰ并测量碳罐Ⅰ的重量改变，重量测量单元Ⅱ用于承载待测的碳罐Ⅱ并测量碳罐Ⅱ的重量改变； 所述气源Ⅰ（1）通过管路与流量控制单元Ⅰ（3）的输入端接通，所述气源Ⅱ（2）通过管路与流量控制单元Ⅱ（4）的输入端接通，流量控制单元Ⅰ的输出端与流量控制单元Ⅱ的输出端连通后经第一电磁通断阀（6）与待测碳罐Ⅰ的吸附口连通，碳罐Ⅰ的脱附口经第四电磁通断阀（11）与流量控制单元Ⅲ（12）和真空泵（13）连通，碳罐Ⅰ的通气口经第二电磁通断阀（8）与碳罐Ⅱ的吸附口连通，碳罐Ⅱ的的脱附口经第三电磁通断阀（9）与流量控制单元Ⅲ（12）和真空泵（13）连通，碳罐Ⅱ的通气口通大气； 所述流量控制单元Ⅰ、流量控制单元Ⅱ、流量控制单元Ⅲ、重量测量单元Ⅰ、重量测量单元Ⅱ、第一电磁通断阀（6）、第二电磁通断阀（8）、第三电磁通断阀（9）和第四电磁通断阀（11）分别与中央控制单元（01）电路连接； 所述流量控制单元Ⅰ用于在中央控制单元的控制下控制气源Ⅰ的流量和速度；所述流量控制单元Ⅱ用于在中央控制单元的控制下控制气源Ⅱ的流量和速度；所述流量控制单元Ⅲ用于在中央控制单元的控制下监控真空泵所产生的负压的流量； 所述第一电磁通断阀、第二电磁通断阀、第三电磁通断阀和第四电磁通断阀分别在中央控制单元的控制下切断或开通所在管路； 所述气源Ⅰ为丁烷、气源Ⅱ为氮气。
2.根据权利要求1所述的一种汽车碳罐丁烷工作能力检测装置，其特征在于：所述流量控制单元Ⅰ、流量控制单元Ⅱ和流量控制单元Ⅲ结构相同，包括电控流量阀和流量传感器。
3.根据权利要求1或2所述的一种汽车碳罐丁烷工作能力检测装置，其特征在于：所述第一电磁通断阀前端的管路上连接有水气过滤分离器（5）。
4.根据权利要求3所述的一种汽车碳罐丁烷工作能力检测装置，其特征在于：所述重量测量单元Ⅰ包括电子天平Ⅰ，所述重量测量单元Ⅱ包括电子天平Ⅱ。
翻译：技术领域
本实用新型涉及一种汽车部件的检测装置，特别是一种汽车碳罐丁烷工作能力检测装置。
背景技术
碳罐总成是汽车蒸发排放控制的主要零件，其作用是吸附来自油箱的汽油蒸汽并暂时储存起来，在特定的工况下，汽车的电控单元控制碳罐脱附电磁阀打开，进气歧管的负压导致外界的新鲜空气流经碳罐，将活性炭上吸附的汽油蒸汽脱附至发动机进行燃烧。
汽车碳罐的工作能力是碳罐重要的特殊特性之一，工作能力分为汽油工作能力（GWC）和丁烷工作能力（BWC），根据循环数不同，又分为初始工作能力及终了工作能力，初始工作能力指经过6次检测后，碳罐单位有效容积对蒸汽的有效吸附量，单位为g/100ml，终了工作能力指经过150次检测后，碳罐单位有效容积对蒸汽的有效吸附量，单位为g/100ml。
根据中国环境保护行业标准《环境保护产品技术要求-汽油车燃油蒸发污染物控制系统（装置）》（标准号：HJ/T390-2007）对碳罐丁烷工作能力试验方法的要求如下：
6.2.5.2使用丁烷进行试验
a)对碳罐进行称重；
b)使用50%容积的丁烷和50%容积的氮气的混合气，以2.5g/min丁烷的充气速率，在（25±5）℃的条件下使碳罐吸附，直至临界点；
c)对碳罐进行称重；
d)以温度为（25±5）℃的干空气对碳罐进行脱附，脱附流量为（25±1）L/min，脱附气体量为600个碳罐有效容积；
e)对碳罐进行称重；
f)重复b)到e)步骤150次，其中第7次循环到第148次循环的步骤c)和步骤e)可以省略；
g)计算第5次和第6次循环中步骤c)与步骤e)测得的碳罐质量之差的平均值；
h)步骤g)所得平均值与碳罐有效容积之比即为装置的初始工作能力；
i)计算第149和第150次循环中步骤c)与步骤e)测得的碳罐质量之差的平均值；
j)步骤i)所得平均值与碳罐有效容积之比即为装置的终了工作能力。
存在的问题是：目前尚未有专用的检测装置，大多采用人工测量的方式检测，操作麻烦、效率低，检测精度难以保证。
发明内容
本实用新型要解决的技术问题是：根据中国环境保护行业标准（标准号：HJ/T390-2007）的要求，提供一种效率高、能确保检测精度的汽车碳罐丁烷工作能力（BWC）检测装置，以克服已有技术所存在的上述不足。
本实用新型采用的技术方案是：一种汽车碳罐丁烷工作能力检测装置，包括气源Ⅰ、气源Ⅱ、流量控制单元Ⅰ、流量控制单元Ⅱ、流量控制单元Ⅲ、真空泵、第一电磁通断阀、第二电磁通断阀、第三电磁通断阀、第四电磁通断阀、重量测量单元Ⅰ、重量测量单元Ⅱ和中央控制单元；
所述重量测量单元Ⅰ用于承载待测的碳罐Ⅰ并测量碳罐Ⅰ的重量改变，重量测量单元Ⅱ用于承载待测的碳罐Ⅱ并测量碳罐Ⅱ的重量改变；
所述气源Ⅰ通过管路与流量控制单元Ⅰ的输入端接通，所述气源Ⅱ通过管路与流量控制单元Ⅱ的输入端接通，流量控制单元Ⅰ的输出端与流量控制单元Ⅱ的输出端连通后经第一电磁通断阀与待测碳罐Ⅰ的吸附口连通，碳罐Ⅰ的脱附口经第四电磁通断阀与流量控制单元Ⅲ和真空泵连通，碳罐Ⅰ的通气口经第二电磁通断阀与碳罐Ⅱ的吸附口连通，碳罐Ⅱ的的脱附口经第三电磁通断阀与流量控制单元Ⅲ和真空泵连通，碳罐Ⅱ的通气口通大气；
所述流量控制单元Ⅰ、流量控制单元Ⅱ、流量控制单元Ⅲ、重量测量单元Ⅰ、重量测量单元Ⅱ、第一电磁通断阀、第二电磁通断阀、第三电磁通断阀和第四电磁通断阀分别与中央控制单元电路连接；
所述重量测量单元Ⅰ用于测量碳罐Ⅰ的重量改变并将获取的数据向中央控制单元传递，重量测量单元Ⅱ用于测量碳罐Ⅱ的重量改变并将获取的数据向中央控制单元传递；
所述流量控制单元Ⅰ用于在中央控制单元的控制下控制气源Ⅰ的流量和速度；所述流量控制单元Ⅱ用于在中央控制单元的控制下控制气源Ⅱ的流量和速度；
所述流量控制单元Ⅲ用于在中央控制单元的控制下控制真空泵的流量；
所述第一电磁通断阀、第二电磁通断阀、第三电磁通断阀和第四电磁通断阀分别在中央控制单元的控制下切断或开通所在管路；所述气源Ⅰ为丁烷、气源Ⅱ为氮气。
其进一步的技术方案是：所述流量控制单元Ⅰ、流量控制单元Ⅱ和流量控制单元Ⅲ结构相同，包括电控流量阀和流量传感器。
更进一步：所述第一电磁通断阀前端的管路上连接有水气过滤分离器。
所述重量测量单元Ⅰ包括电子天平Ⅰ，所述重量测量单元Ⅱ包括电子天平Ⅱ。
由于采用上述技术方案，本实用新型之一种汽车碳罐丁烷工作能力检测装置具有以下有益效果：
1．本实用新型之一种汽车碳罐丁烷工作能力检测装置包括流量控制单元、重量测量单元和中央控制单元，可在中央控制单元控制下，实现丁烷工作能力（BWC）全自动循环检测，只要将需要检测的碳罐与设备连接好后，开启设备，即可在标准时间之后得到相关检测结果，并可记录、保存结果，绘制相关曲线，检测精度高；
2．本实用新型之一种汽车碳罐丁烷工作能力检测装置设置有流量控制单元和重量测量单元，可严格按照国家蒸发排放标准而设定（模拟整车实际情况）检测介质丁烷及氮气混合气体的流量，通过中央控制单元严格控制，得到符合检测混合比例标准的混合气源，确保检测结果的准确和稳定；
3．本实用新型之一种汽车碳罐丁烷工作能力检测装置之检测方法操作简便，检测效率高，检测结果直观且可以导出数据供进一步分析。
下面，结合附图对本实用新型之一种汽车碳罐丁烷工作能力检测装置的技术特征作进一步的说明。
附图说明
图1为本实用新型之一种汽车碳罐丁烷工作能力检测装置管路、电路连接示意图；
图2为本实用新型之一种汽车碳罐丁烷工作能力检测装置控制原理框图；
图中
01―中央控制单元，1―气源Ⅰ，2―气源Ⅱ，3―流量控制单元Ⅰ，31―电控流量阀，32―流量传感器，4―流量控制单元Ⅱ，41―电控流量阀，42―流量传感器，5―水气过滤分离器，6―第一电磁通断阀，7―重量测量单元Ⅰ，8―第二电磁通断阀，9―第三电磁通断阀，10―重量测量单元Ⅱ，11―第四电磁通断阀，12―流量控制单元Ⅲ，121―电控流量阀，122―流量传感器，13―真空泵。
具体实施方式
一种汽车碳罐丁烷工作能力检测装置，包括气源Ⅰ1、气源Ⅱ2、流量控制单元Ⅰ3、流量控制单元Ⅱ4、流量控制单元Ⅲ12、真空泵13、第一电磁通断阀6、第二电磁通断阀8、第三电磁通断阀9、第四电磁通断阀11、重量测量单元Ⅰ7、重量测量单元Ⅱ10和中央控制单元01；
所述重量测量单元Ⅰ用于承载待测的碳罐Ⅰ并测量碳罐Ⅰ的重量改变，将获取的数据向中央控制单元传递，重量测量单元Ⅱ用于承载待测的碳罐Ⅱ并测量碳罐Ⅱ的重量改变，将获取的数据向中央控制单元传递；
所述气源Ⅰ1通过管路与流量控制单元Ⅰ3的输入端接通，所述气源Ⅱ2通过管路与流量控制单元Ⅱ4的输入端接通，流量控制单元Ⅰ的输出端与流量控制单元Ⅱ的输出端连通后经第一电磁通断阀6与待测碳罐Ⅰ的吸附口连通，碳罐Ⅰ的脱附口经第四电磁通断阀11与流量控制单元Ⅲ12和真空泵13连通，碳罐Ⅰ的通气口经第二电磁通断阀8与碳罐Ⅱ的吸附口连通，碳罐Ⅱ的的脱附口经第三电磁通断阀9与流量控制单元Ⅲ12和真空泵13连通，碳罐Ⅱ的通气口通大气；
所述流量控制单元Ⅰ、流量控制单元Ⅱ、流量控制单元Ⅲ、重量测量单元Ⅰ、重量测量单元Ⅱ、第一电磁通断阀6、第二电磁通断阀8、第三电磁通断阀9和第四电磁通断阀11分别与
中央控制单元01电路连接；
所述流量控制单元Ⅰ用于监控气源Ⅰ的流量和速度，并将获取的数据向中央控制单元传递，在中央控制单元的控制下控制气源Ⅰ的流量和速度；所述流量控制单元Ⅱ用于监控气源Ⅱ的流量和速度、并将获取的数据向中央控制单元传递，在中央控制单元的控制下控制气源Ⅱ的流量和速度；
所述流量控制单元Ⅲ用于监控真空泵所产生的负压的流量，并将获取的数据向中央控制单元传递，在中央控制单元的控制下控制真空泵的负压的流量；
所述第一电磁通断阀6、第二电磁通断阀8、第三电磁通断阀9和第四电磁通断阀11分别在中央控制单元的控制下切断或开通所在管路。
所述流量控制单元Ⅰ、流量控制单元Ⅱ和流量控制单元Ⅲ结构相同，包括电控流量阀和流量传感器。
所述第一电磁通断阀6前端的管路上连接有水气过滤分离器5。
所述重量测量单元Ⅰ包括电子天平Ⅰ，所述重量测量单元Ⅱ包括电子天平Ⅱ。
上述一种汽车碳罐丁烷工作能力检测装置的检测方法如下：
A．设定符合检测要求的混合气源比例和混合气体总流量，存入中央控制单元01；
B．分别在重量测量单元Ⅰ7和重量测量单元Ⅱ10上安置待检测的碳罐Ⅰ和碳罐Ⅱ，并按要求将碳罐Ⅰ和碳罐Ⅱ的吸附口、脱附口和通气口与检测装置的管路连接；
C．进行吸附：
a．关闭第四电磁通断阀11，打开检测装置的气源Ⅰ1和气源Ⅱ2，在中央控制单元01的控制下，通过流量控制单元Ⅰ3和流量控制单元Ⅱ4控制气源Ⅰ1和气源Ⅱ2按照设定的检测比例和流量混合；
b．接通第一电磁通断阀6，当流量传感器32和流量传感器42分别测得气源Ⅰ和气源Ⅱ的实时吸附流量符合设定标准时，符合设定标准时的混合气体经第一电磁通断阀6送入碳罐Ⅰ，碳罐Ⅰ吸附丁烷接近饱和后，丁烷经碳罐Ⅰ的通气口和第二电磁通断阀8送入碳罐Ⅱ；
c．中央控制单元监测重量测量单元Ⅱ10之电子天平Ⅱ，当碳罐Ⅱ重量的增量大于2克时，关闭第一电磁通断阀6停止充气，吸附阶段结束；
d．进入约20分钟的稳定阶段，稳定完成后，中央控制单元读出重量测量单元Ⅰ之电子天平Ⅰ的值、即为碳罐Ⅰ的初始值；
D．对碳罐Ⅰ进行脱附：
a．关闭第一电磁通断阀6，第二电磁通断阀8通大气，打开第四电磁通断阀11和真空泵（13），在流量控制单元Ⅲ12的控制下提供设定的负压和流量，大气中空气经第二电磁通断阀（8）进入碳罐Ⅰ的通气口，从碳罐Ⅰ的脱附口经第四电磁通断阀11吸出；
b．中央控制单元监测重量测量单元Ⅰ之电子天平Ⅰ，当碳罐Ⅰ的脱附流量与时间的累积使脱附吸出的容积达到设定值后，关闭第二电磁通断阀8和第四电磁通断阀11，脱附过程结束；
c．进入约10分钟的稳定阶段，稳定完成后，中央控制单元读出重量测量单元Ⅰ之电子天平Ⅰ的值，其与初始值的差值即为本循环测量的碳罐Ⅰ的工作能力值；将数据记录保存；
E．对碳罐Ⅱ进行脱附：
关闭第四电磁通断阀11打开第三电磁通断阀11和真空泵对碳罐Ⅱ进行吸气脱附，使碳罐Ⅱ排空以备下一次检测循环使用；
F．计算出碳罐Ⅰ的丁烷初始工作能力：
当进行完第6次循环，中央控制单元通过测定结果，求得第5次和第6次循环中工作能力值的平均值与碳罐有效容积之比即为碳罐Ⅰ的丁烷初始工作能力；
G．计算出碳罐的丁烷终了工作能力：
当进行完第150次循环，中央控制单元通过测定结果，求得第149次和第150次循环中工作能力值的平均值与碳罐有效容积之比即为碳罐Ⅰ的丁烷终了工作能力。
上述实施例中，所述气源Ⅰ为丁烷、气源Ⅱ为氮气。
