[實用新型]汽車散熱器冷卻風量在線測量裝置

無效

• 申請號: 201020133694.3
• 申請日: 2010-03-18
• 公開（公告）號: CN201622082U
• 公開（公告）日: 2010-11-03
• 發明（設計）人: 卞愛奇;沈昱明;左小五;許偉明
• 申請（專利權）人: 上海理工大學
• 主分類號: G01F1/05
• 分類號: G01F1/05
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司 31001
• 代理人: 吳寶根

技術領域

本實用新型涉及一種流量的測量裝置，特別涉及一種汽車散熱器冷卻風量在線測量裝置。

背景技術

汽車散熱器是汽車冷卻系統中不可缺少的重要組成部分，其作用是將發動機水套內冷卻液所攜帶的多余熱量經過二次熱交換，在外界強制氣流的作用下，將多余的熱量散發到空氣中。因此，冷卻系統中散熱器性能的好壞直接影響汽車發動機的散熱效果及其動力性、經濟性和可靠性，乃至產生安全。

然而近年來，一方面，發動機轉速和功率不斷提高，熱負荷隨之越來越大，另一方面，為了減少汽車行駛時的空氣阻力和追求完美的外觀，流入散熱器、冷凝器的空氣量有明顯減少的傾向。在上述不利條件下，為了確保冷卻性能，對散熱器冷卻風速以及風速的分布進行準確的測量具有非常重要的意義。

目前，對汽車散熱器冷卻風量測量的常用方法包括：運用CFD(Computational?Fluid?Dynamics)對發動機艙風量的模擬計算，采用壓力或熱線式傳感器直接測量等。運用CFD的模擬計算較為復雜，且計算結果仍需要通過汽車散熱器性能試驗做進一步驗證；采用壓力傳感器測量壓差計算冷卻風量是較傳統的做法，但是在風量較小時，壓差變化不大，測量誤差較大，準確性降低；熱線式傳感器利用金屬電阻的物理性質，可以測量金屬表面的流體流速，熱線式傳感器測量靈敏度較高，但熱線安裝困難，亦損壞，不能辨別風量的方向，且不宜在真車行駛試驗下進行。

發明內容

本實用新型是針對汽車散熱器冷卻風量測量的缺點與不足，提出了一種汽車散熱器冷卻風量在線測量裝置。該裝置輕巧便攜，抗干擾性強，測量精度高，操作簡單，能夠裝載于真車上完成在線測量，既測量總風量，又可獲取風量的詳細分布信息，而且所測風量有很好的指向性。

本實用新型的技術方案為：一種汽車散熱器冷卻風量在線測量裝置，包括葉輪、數據采集電路、單片機、通訊接口電路、PC機和電源轉換電路，數據采集電路包括微型光電傳感器、光電傳感器接口電路、葉輪轉速頻率計數電路，葉輪上裝有至少一個微型光電傳感器，微型光電傳感器信號經光電傳感器接口電路到葉輪轉速頻率計數電路后輸入單片機，單片機由通訊接口電路將采集數據發送至PC機，整個裝置工作電源由標準車載電源經電源轉換電路提供。

所述葉輪包括葉片、外框、支架及軸承，葉片的轉軸上均勻分布了數個大小相等的圓孔，各圓孔間相距45°，微型光電傳感器固定在支架的開口處，并正對著圓孔中心。

所述單片機最多可以輸入18路數據采集信號。

所述通訊接口電路選用RS-232通信接口。

所述葉輪使用輕薄葉輪，厚度為10mm，安裝于汽車散熱器與冷凝器之間。

本實用新型的有益效果在于：本實用新型汽車散熱器冷卻風量在線測量裝置，克服了壓力或熱線式傳感器風向指向性差、無法在線測量等缺陷，通過光電傳感器測量葉輪轉速，由葉輪轉速與空氣流量之間的關系換算出冷卻風量，實現簡單、功能強大、性能可靠，是實現汽車散熱器冷卻風量在線測量的理想工具。

附圖說明

圖1為本實用新型汽車散熱器冷卻風量在線測量裝置的結構框圖；

圖2為本實用新型汽車散熱器冷卻風量在線測量裝置的光電傳感器接口電路圖；

圖3為本實用新型汽車散熱器冷卻風量在線測量裝置的葉輪轉速頻率計數電路圖；

圖4為本實用新型汽車散熱器冷卻風量在線測量裝置的電源轉換電路圖；

圖5為本實用新型汽車散熱器冷卻風量在線測量裝置的通信接口電路圖；

圖6為本實用新型汽車散熱器冷卻風量在線測量裝置的風量測量值與風向偏轉角度關系曲線圖。

具體實施方式

本實用新型通過葉輪轉速與空氣流量之間的關系間接測量汽車散熱器冷卻風量，裝置結構框圖如圖1所示，整個裝置以單片機4為核心進行調度，葉輪1裝有微型光電傳感器，經光電傳感器接口電路2、葉輪轉速頻率計數電路3連接到單片機4，單片機4由串口接口電路6將采集數據發送至PC機7，整個裝置工作電源由標準車載電源經電源轉換電路5后提供。