[發明專利]機車油箱對尺測油方法及其裝置

有效

• 申請號: 200910042621.5
• 申請日: 2009-02-09
• 公開（公告）號: CN101487754A
• 公開（公告）日: 2009-07-22
• 發明（設計）人: 謝石輝;陳任知;李早紅;謝楓帆
• 申請（專利權）人: 長沙南車電氣設備有限公司
• 主分類號: G01L9/00
• 分類號: G01L9/00
• 代理公司: 長沙市融智專利事務所
• 代理人: 顏 勇

技術領域

本發明屬于機械及電子工程領域，涉及一種機車油箱對尺測油方法及其裝置。

背景技術

現有的技術中，獲取機車油箱剩余油量的方法有(1)通過獲取油箱底部的壓力信號對剩余油量進行估算；(2)采用浮標獲取油箱液位信號對剩余油量進行估算。但是所有的方法中，都存在一個現實的問題，在機車處于各種工況時，無論壓力和液位都隨著機車的工況而瞬間變化，因此導致獲取的取樣信號波形存在尖峰，且無規律可循。因此，從技術實現上來說，我們需要考慮一種機械結構，能夠實現對取樣油柱進行緩沖，在機車處于各種工況時，油箱液位或底部壓力急劇變化時，取樣油柱的液位或底部壓力能夠變化很小，因此能夠通過該結構實現獲取平穩的取樣信號或平緩的波形，從而得到精確的油量測量結果。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是一種機車油箱對尺測油方法及其裝置，能有效緩沖機車油箱在不同工況下給油料液面和壓力帶來的波動，獲得精確的油量測量結果。

為解決上述技術問題，本發明所采用的技術方案為：

一種機車油箱對尺測油方法，其特征在于，測量機車油箱內關于機車油箱幾何中心對稱的任意兩個靠近邊界點處的油量數據，再對這兩個油量數據取平均值即得機車油箱當前油量結果。

作為改進，在每一個所述邊界點處引出的燃油經過分流管分流后再經過小孔油管緩沖進入取樣油柱，在取樣油柱底部設置壓力傳感器以測量所述邊界點處的油量數據。

所述的小孔油管的橫截面積為從機車油箱引出燃油所用油管的橫截面積的1/10～1/50。

一種機車油箱對尺測油裝置，其特征在于，包括用于測量機車油箱內關于機車油箱幾何中心對稱的任意兩個靠近邊界點處燃油的兩組測油裝置。

作為改進，對于所述的機車油箱對尺測油裝置，每一組所述的測油裝置包括取樣油柱管和設置于該取樣油柱管下端的壓力傳感器，還包括分流管，所述的分流管通過第一水平油管與油箱連接；所述的取樣油柱管通過第二水平油管與所述的分流管底部連通；所述的第二水平油管的橫截面積小于所述的第一水平油管的橫截面積。

所述的第二水平油管的橫截面積為所述的第一水平油管的橫截面積的1/10～1/50。

從理論上說，將壓力傳感器放在機車油箱的底部即可獲得機車剩余油量，但實際中，把壓力傳感器安裝的機車油箱底部是無法實現的，因此現在需要一個管路系統，將機車油箱內部的油引出來，這樣在靜態情況下，測量取樣油注底部的壓力即可得到機車油箱底部的壓力。

本發明的原理是：瞬時的油箱內部的任一點的壓力值對于精準計量油箱油量是沒有多大意義的，因此，需要一種檢測方法能夠將瞬時的油箱內部的壓力值轉換為平衡狀態下油箱穩定的壓力值，進而進行油量的轉換。在機車油箱的對角位置的兩個取樣點A，A’(見圖8和圖9)讀取壓力數據。當機車處于各種工況條件下，得到的兩個點的數據圖形呈對稱分布，對兩點數據進行簡單的平均處理即可得到兩點在對應于平衡狀態下的壓力值。

本發明是通過尋找2個取樣點，取得一組對稱的數據，將單個取樣點數據偏離平衡位置(真實油量)進行正負抵消，而得到平緩的壓力數據，并換算成精準的油量值。理論原理如下：在一個封閉的單自由度容器內，將容器與容器內液體視作一個系統，如圖8和圖9：當系統處于加速(減速)或者沖擊，左右傾斜或上下傾斜各種情況下，同一液面的位置對角的兩個點，兩個點壓力值與靜態平衡位置時的壓力值對稱分布。

本發明的有益效果：

(1)采用對尺測油方法測量油量，測量準確度高。本發明最大的特點是巧妙地應用對稱位置的液面波動也成對稱分布的特點，通過簡單的求平均即可抵消波動，獲得預想的平衡狀態的數據，實施例中的實踐結果也完全驗證了本發明的這一優點。

現有的檢測方法中，單個取樣點或者非對角的一組取樣點獲取的數據，在機車處于動態時，數據波動很大，無法反映真實的油量，因此后續的任何數據處理或數據應用都缺乏一個可信賴的基礎。由于缺乏精準的數據基礎，極大的限制了以壓力傳感器為核心元件的電子油尺的用戶運用模式。因此本發明突破了現有技術的瓶頸，解決了本技術領域中長期存在的難題。而且，本發明實現簡單，易于實施，即采用最為簡便的方式解決了極為困難的問題。

(2)本發明從結構上來說，實際上是一個變截面的管路系統，巧妙的利用流體力學中局部水頭損失理論，實現在機車油箱的油流經管路系統到達取樣油柱的過程中，通過第二水平油管(小截面油管)的緩沖作用，在管路系統對油路進行有效的衰減和緩沖，確保取樣油柱不會隨機車油箱在惡劣工況下產生劇烈變化。