CN115370761B - 一种用于燃油控制阀的监测装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及燃油压力阀检测技术领域，具体涉及一种用于燃油控制阀的监测装置；本发明包括设置在燃油阀上的监测组件和稳压组件，燃油阀内部通过活动件分隔为上、下相互隔绝的气腔、液腔，活动件包括阀座和膜片，阀座的边缘与燃油阀内侧壁之间通过膜片密封式连接，阀座上端与气腔顶端内壁之间通过弹簧连接，阀座下端通过设有与回油管输入端管口相配合的阀球，燃油阀底部对称地设有一组进油管，燃油阀顶部还对称地设有一组导气管，燃油阀的顶部设有电性接头；本发明能够实现对燃油阀内部阀座的振动频率和幅度、回油管内部是否有空蚀现象以及膜片表面是否完好无裂纹等项目实现监测。

Description

一种用于燃油控制阀的监测装置
技术领域
本发明涉及燃油压力阀检测技术领域，具体涉及一种用于燃油控制阀的监测装置。
背景技术
燃油压力阀，叫燃油压力调节阀，它是起燃油压力调节的，它和进气歧管有个真空管连接，受真空负压控制油压高低的，如果发动机怠速工况，转速低，节气门开度小，用油量低，使进气歧管负压增高，带动燃油压力调节器的膜片使燃油泄压口增大，使燃油压力降低，燃油回油增多，如果是高速工况，转速高，节气门开度大，进气歧管负压降低，使燃油压力调节器的调节膜片接近关闭状态，燃油压力增高，来提供高速发动机对燃油更多的燃油需求。
其中，燃油阀工作时的性能参数(包括但不限于：燃油阀内部阀座的振动频率和幅度，燃油阀的回油管内部是否有空蚀现象以及燃油阀内部的膜片是否密封完好等等)是否稳定且精确对汽车动力***的发挥具有很大的影响，因此，亟需设计一种能够对燃油阀内部阀座的振动频率和幅度、回油管内部是否有空蚀现象以及膜片表面是否完好无裂纹等项目实现监测的装置。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，解决上述背景技术中提出的问题。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：一种用于燃油控制阀的监测装置，包括设置在燃油阀上的监测组件和稳压组件；
所述燃油阀内部通过活动件分隔为上、下相互隔绝的气腔、液腔，所述活动件包括阀座和膜片，所述阀座的边缘与燃油阀内侧壁之间通过膜片密封式连接，所述阀座上端与气腔顶端内壁之间通过弹簧连接，所述阀座下端通过设有与回油管输入端管口相配合的阀球，所述燃油阀底部对称地设有一组进油管，所述燃油阀顶部还对称地设有一组导气管，所述燃油阀的顶部设有电性接头。
更进一步地，所述监测组件包括设置在气腔顶端内壁的距离传感器、温湿度传感器和气压传感器；
所述导气管的数量为偶数个，所述导气管内部呈特斯拉单向阀结构状，并且相邻两个所述导气管的导通方向相反，同一导通方向的所述导气管通过同一联接管连通，两个所述联接管之间通过循环管连通；
所述稳压组件包括压缩泵、板式散热器、涡轮风扇和流量阀，所述压缩泵和板式散热器均串联在循环管上，并且所述板式散热器的两端均设有压缩泵，所述循环管的两端均设有流量阀，所述涡轮风扇设置在板式散热器一侧。
更进一步地，所述涡轮风扇的输入端并联有热气管、冷气管，所述热气管和冷气管上均设有电磁阀，所述热气管的输入端设置在发动机的散热处，所述冷气管的输入端设置在车载空调的冷气口处；
所述板式散热器上还设有与之配合除尘组件。
更进一步地，所述除尘组件包括电源模块和电极线，所述板式散热器的每一片散热板上均连接有一根电极线，所述电极线与电源模块上对应的电性接口依次连接。
更进一步地，任意相邻两个所述散热板上的电极极性相反，并且所述散热板上的电极极性随时间交替变换。
更进一步地，所述距离传感器采用激光、红外线中的任意一种，所述距离传感器用于测量阀座与其之间的距离；所述导气管、联接管和循环管均采用隔热材料制成。
更进一步地，所述回油管的内侧壁上交错式地嵌设有至少三个听声器，所述进油管的内部同样呈特斯拉单向阀结构状，所述进油管的输入端均连接在环管上，所述环管与温控管连通，所述进油管和温控管上均设有节流阀。
更进一步地，所述进油管、环管和温控管均采用隔热材料制成，所述温控管上串联有列管换热器。
更进一步地，所述列管换热器内部预充有导热液，所述列管换热器的侧壁上对称地分布有一组半导体制冷片和一组超声波振子，所述半导体制冷片和超声波振子之间交错式分布，并且任意两个相邻的所述半导体制冷片的极性朝向相反。
更进一步地，所述液腔的内侧壁上以其中轴线为对称轴并按等间距圆周阵列的方式分布有一组超声波传感器，并且所述超声波传感器的探测方向朝向膜片。
与现有技术相比，本发明的优点和积极效果在于：
本发明通过在燃油阀上设置监测组件和稳压组件；其中，燃油阀底部对称地设有一组导通其内部液腔的进油管，燃油阀顶部还对称地设有一组导通其内部气腔的导气管，导气管内部呈特斯拉单向阀结构状，并且相邻两个导气管的导通方向相反，同一导通方向的导气管通过同一联接管连通，两个联接管之间通过循环管连通；监测组件包括设置在气腔顶端内壁的距离传感器、温湿度传感器和气压传感器；稳压组件包括压缩泵、板式散热器、涡轮风扇和流量阀，压缩泵和板式散热器均串联在循环管上，并且板式散热器的两端均设有压缩泵，循环管的两端均设有流量阀，涡轮风扇设置在板式散热器一侧；回油管的内侧壁上交错式地嵌设有至少三个听声器；此外，液腔的内侧壁上以其中轴线为对称轴并按等间距圆周阵列的方式分布有一组超声波传感器，并且超声波传感器的探测方向朝向膜片的设计。
首先，车载控制***便可以通过距离传感器来精确且实时测量阀座与其之间的距离变化，从而实现对阀座的振动频率和幅度进行精确且实时的监测；并且在该过程中，车载控制***还将通过温湿度传感器和气压传感器的检测信号来驱动稳压组件，从而让气腔中的温度和气压保持不变，从而消除因温度和气压影响造成弹簧驱动阀座振动的频率、幅度出现误差。
其次，车载控制***还可以通过听声器来检测回油管中是否有气泡出现，从而反馈式调节进油管送油的流量和油温来消除气泡(具体是对列管换热器和节流阀进行调节)，从而避免气泡对回油管内壁造成空蚀损伤。
此外，车载控制***还可以通过超声波传感器来监测膜片上是否有裂纹，从而实现对膜片老化程度的精准监测。
附图说明
图1为本发明第一视角下的直观图；
图2为本发明第二视角下除尘组件和稳压组件的直观图；
图3为本发明第三视角下燃油阀的直观图；
图4为本发明第四视角下燃油阀经过部分剖视后的直观图；
图5为本发明第五视角下导气管的部分剖视截面图；
图6为图1中A区域的放大图；
图7为图2中B区域的放大图；
图8为图4中C区域的放大图；
图9为图4中D区域的放大图；
图中的标号分别代表：
100－燃油阀；101－活动件；102－气腔；103－液腔；104－阀座；105－膜片；106－弹簧；107－回油管；108－阀球；109－进油管；110－导气管；111－电性接头；112－联接管；113－循环管；
200－监测组件；201－距离传感器；202－温湿度传感器；203－气压传感器；
300－稳压组件；301－压缩泵；302－板式散热器；303－涡轮风扇；304－流量阀；305－热气管；306－冷气管；307－电磁阀；308－散热板；
400－除尘组件；401－电源模块；402－电极线；
500－听声器；
600－环管；
700－温控管；
800－节流阀；
900－列管换热器；901－半导体制冷片；902－超声波振子；
1000－超声波传感器。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明并不限于下面公开说明书的具体实施例的限制。
本实施例的一种用于燃油控制阀的监测装置，参照图1－9：包括设置在燃油阀100上的监测组件200和稳压组件300。
(一)
燃油阀100内部通过活动件101分隔为上、下相互隔绝的气腔102、液腔103，活动件101包括阀座104和膜片105，阀座104的边缘与燃油阀100内侧壁之间通过膜片105密封式连接，阀座104上端与气腔102顶端内壁之间通过弹簧106连接，阀座104下端通过设有与回油管107输入端管口相配合的阀球108，燃油阀100底部对称地设有一组进油管109，燃油阀100顶部还对称地设有一组导气管110，燃油阀100的顶部设有电性接头111。
其中，弹簧106由电性接头111供电，从而为阀座104的循环运动提供驱动力。
值得注意的是：导气管110的数量为偶数个，导气管110内部呈特斯拉单向阀结构状，并且相邻两个导气管110的导通方向相反，同一导通方向的导气管110通过同一联接管112连通，两个联接管112之间通过循环管600113连通。
(二)
监测组件200包括设置在气腔102顶端内壁的距离传感器201、温湿度传感器202和气压传感器203。
在本实施例中，距离传感器201采用激光测距传感器，这样车载控制***便可以通过距离传感器201来精确且实时测量阀座104与其之间的距离变化，从而实现对阀座104的振动频率和幅度进行精确且实时的监测。
其中，温湿度传感器202的作用在于：一方面监测的气腔102内部的实时温度(尤其是弹簧106的温度)，另一方面则是监测气腔102内部的密封性(特指液腔103中的油液是否渗入气腔102或外界的水汽进入气腔102)。
其中，气压传感器203的作用在于监测气腔102内部的气压是否稳定，从而便于车载控制***对两个压缩泵301的工作状态进行针对性调节。
值得注意的是：导气管110、联接管112和循环管600113均采用隔热材料制成，这样可以避免流动在导气管110、联接管112和循环管600113内部的气体温度不受外界温度的干扰，从而实现对气腔102内部的精确控温。
(三)
稳压组件300包括压缩泵301、板式散热器302、涡轮风扇303和流量阀304，压缩泵301和板式散热器302均串联在循环管600113上，并且板式散热器302的两端均设有压缩泵301，循环管600113的两端均设有流量阀304，涡轮风扇303设置在板式散热器302一侧。
值得注意的是：稳压组件300的作用不仅在于维持气腔102内部气压的稳定，从而避免因气腔102内部气压的不稳定而对弹簧106振动时的伸缩量造成干扰误差。此外，稳压组件300还起到对弹簧106冷却降温的作用(因为弹簧106通入电流而产生振动时，在摩擦和电阻热效应的共同作用下会使得弹簧106的温度上升)，避免弹簧106因为温度的上升而引起自身劲度系数的改变，也就是避免温度对弹簧106振动时的伸缩量造成干扰误差。
涡轮风扇303的输入端并联有热气管305、冷气管306，热气管305和冷气管306上均设有电磁阀307，热气管305的输入端设置在发动机的散热处，冷气管306的输入端设置在车载空调的冷气口处。在涡轮风扇303的输入端分别设置热气管305和冷气管306的目的是：在一些寒冷环境中，过低的温度会使得弹簧106温度过低，进而让弹簧106***且脆，因此在车辆刚刚启动时需要对弹簧106进行的一定的加热保温，当车辆运行稳定时，再对弹簧106进行精确地冷却降温，从而使得弹簧106始终维持在指定的温度(也就是维持弹簧106的劲度系数保持不变)。
(四)
因为，涡轮风扇303在对板式散热器302进行风冷时，板式散热器302会因与空气摩擦而发生静电集尘，附着的灰尘会降低板式散热器302换热性能，因此需要在板式散热器302上设置一套除尘组件400。
除尘组件400包括电源模块401和电极线402，板式散热器302的每一片散热板308上均连接有一根电极线402，电极线402与电源模块401上对应的电性接口依次连接；并且任意相邻两个散热板308上的电极极性相反，并且散热板308上的电极极性随时间交替变换。
这样，当电源模块401为板式散热器302供电时，相邻两个散热板308之间产生一个单向的匀强电场，附着在散热板308上的灰尘会被极化并向阳极的散热板308飞去，与之同时，涡轮风扇303会给在电场中飞行的灰尘提供一个与其运动方向相垂直的作用力，从而让电场中的灰尘飞行轨迹向着涡轮风扇303送风方向发生偏转；然后散热板308上的极性改变，灰尘重复上述过程；就这样散热板308不断变化极性并配合涡轮风扇303，从而实现板式散热器302上的灰尘进行定向移动，进而实现对板式散热器302的除尘。
(五)
回油管107的内侧壁上交错式地嵌设有至少三个听声器500，进油管109的内部同样呈特斯拉单向阀结构状，进油管109的输入端均连接在环管600上，环管600与温控管700连通，进油管109和温控管700上均设有节流阀800。
这样，车载控制***便可以通过提升器监听回油管107中是否有气泡，从而及时调整进油管109送油的流量和油温来消除气泡，从而避免气泡对回油管107内壁造成空蚀损伤。
(六)
进油管109、环管600和温控管700均采用隔热材料制成(这样是为了避免外界温度对进油管109、环管600和温控管700内部燃油的温度造成影响)，温控管700上串联有列管换热器900。
列管换热器900内部预充有导热液，列管换热器900的侧壁上对称地分布有一组半导体制冷片901和一组超声波振子902，半导体制冷片901和超声波振子902之间交错式分布，并且任意两个相邻的半导体制冷片901的极性朝向相反。
其中，半导体制冷片901的作用在于实现对导热液的精确控温，从而通过导热液间接式地对燃油实现精确的控温，进而让液腔103中的燃油始终维持在指定的低温来避免回油管107中发生空蚀损伤。
(七)
由于膜片105随着工作时间增加，膜片105上会不可避免地产生裂纹甚至破裂，这对车辆安全且稳定地运行是不利的，因此液腔103的内侧壁上以其中轴线为对称轴并按等间距圆周阵列的方式分布有一组超声波传感器1000，并且超声波传感器1000的探测方向朝向膜片105(由于液腔103中始终充满燃油，这就使得超声波传感器1000监测膜片105表面是否裂纹的目的具有可行性)，从而通过超声波传感器1000来监测膜片105上是否有裂纹。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例应用于其它领域，但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (6)

1.一种用于燃油控制阀的监测装置，其特征在于：包括设置在燃油阀(100)上的监测组件(200)和稳压组件(300)；
所述燃油阀(100)内部通过活动件(101)分隔为上、下相互隔绝的气腔(102)、液腔(103)，所述活动件(101)包括阀座(104)和膜片(105)，所述阀座(104)的边缘与燃油阀(100)内侧壁之间通过膜片(105)密封式连接，所述阀座(104)上端与气腔(102)顶端内壁之间通过弹簧(106)连接，所述阀座(104)下端通过设有与回油管(107)输入端管口相配合的阀球(108)，所述燃油阀(100)底部对称地设有一组进油管(109)，所述燃油阀(100)顶部还对称地设有一组导气管(110)，所述燃油阀(100)的顶部设有电性接头(111)，所述弹簧(106)由电性接头(111)供电，从而为阀座(104)的循环运动提供驱动力；
所述监测组件(200)包括设置在气腔(102)顶端内壁的距离传感器(201)、温湿度传感器(202)和气压传感器(203)；
所述导气管(110)的数量为偶数个，所述导气管(110)内部呈特斯拉单向阀结构状，并且相邻两个所述导气管(110)的导通方向相反，同一导通方向的所述导气管(110)通过同一联接管(112)连通，两个所述联接管(112)之间通过循环管连通；
所述稳压组件(300)包括压缩泵(301)、板式散热器(302)、涡轮风扇(303)和流量阀(304)，所述压缩泵(301)和板式散热器(302)均串联在循环管上，并且所述板式散热器(302)的两端均设有压缩泵(301)，所述循环管的两端均设有流量阀(304)，所述涡轮风扇(303)设置在板式散热器(302)一侧；
所述距离传感器(201)采用激光、红外线中的任意一种，所述距离传感器(201)用于测量阀座(104)与其之间的距离；所述导气管(110)、联接管(112)和循环管均采用隔热材料制成；
所述回油管(107)的内侧壁上交错式地嵌设有至少三个听声器(500)，所述进油管(109)的内部同样呈特斯拉单向阀结构状，所述进油管(109)的输入端均连接在环管(600)上，所述环管(600)与温控管(700)连通，所述进油管(109)和温控管(700)上均设有节流阀(800)；
所述液腔(103)的内侧壁上以其中轴线为对称轴并按等间距圆周阵列的方式分布有一组超声波传感器(1000)，并且所述超声波传感器(1000)的探测方向朝向膜片(105)。
2.根据权利要求1所述的一种用于燃油控制阀的监测装置，其特征在于，所述涡轮风扇(303)的输入端并联有热气管(305)、冷气管(306)，所述热气管(305)和冷气管(306)上均设有电磁阀(307)，所述热气管(305)的输入端设置在发动机的散热处，所述冷气管(306)的输入端设置在车载空调的冷气口处；
所述板式散热器(302)上还设有与之配合除尘组件(400)。
3.根据权利要求2所述的一种用于燃油控制阀的监测装置，其特征在于，所述除尘组件(400)包括电源模块(401)和电极线(402)，所述板式散热器(302)的每一片散热板(308)上均连接有一根电极线(402)，所述电极线(402)与电源模块(401)上对应的电性接口依次连接。
4.根据权利要求3所述的一种用于燃油控制阀的监测装置，其特征在于，任意相邻两个所述散热板(308)上的电极极性相反，并且所述散热板(308)上的电极极性随时间交替变换。
5.根据权利要求1所述的一种用于燃油控制阀的监测装置，其特征在于，所述进油管(109)、环管(600)和温控管(700)均采用隔热材料制成，所述温控管(700)上串联有列管换热器(900)。
6.根据权利要求5所述的一种用于燃油控制阀的监测装置，其特征在于，所述列管换热器(900)内部预充有导热液，所述列管换热器(900)的侧壁上对称地分布有一组半导体制冷片(901)和一组超声波振子(902)，所述半导体制冷片(901)和超声波振子(902)之间交错式分布，并且任意两个相邻的所述半导体制冷片(901)的极性朝向相反。
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