[發明專利]發動機冷卻水汽泡量的檢測裝置及檢測方法

在審

• 申請號: 201911405923.4
• 申請日: 2019-12-31
• 公開（公告）號: CN111104926A
• 公開（公告）日: 2020-05-05
• 發明（設計）人: 何健
• 申請（專利權）人: 廣西玉柴機器股份有限公司
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06K9/46;G06T5/00
• 代理公司: 北京中譽威圣知識產權代理有限公司 11279
• 代理人: 周際;宋亞超

本發明公開了一種發動機冷卻水汽泡量的檢測裝置及檢測方法，檢測方法包括：氣泡識別軟件從高清攝像機處讀取透明石英管中的水氣混合物的圖像；氣泡識別軟件將圖像轉為灰度圖像；氣泡識別軟件對灰度圖像進行降噪處理。氣泡識別軟件對灰度圖像里面的氣泡進行輪廓檢測，并通過計算得到氣泡的數量；以及氣泡識別軟件根據氣泡輪廓的大小，通過計算得出氣泡的體積。本發明的發動機冷卻水汽泡量的檢測方法，能夠對發動機冷卻水中的氣泡進行識別，并可以識別氣泡的數量及氣泡的直徑大小和體積。

技術領域

本發明是關于冷卻水管路中汽泡量的檢測領域，特別是關于一種發動機冷卻水汽泡量的檢測方法。

背景技術

汽車發動機強制除氣循環系統從上世紀九十年代初開始成為汽車廠的標配，但除氣能力和氣泡量作為系統的性能指標，一直缺乏有效的檢測手段。目前的發動機采用高溫冷卻和EGR技術，允許水套局部沸騰產生的氣泡存在于冷卻水系統循環中，導致汽車發動機強制除氣循環系統的工作負荷大幅增加，除氣能力面臨新的挑戰。局部沸騰產生的大量氣泡，在很大程度上會導致水流量嚴重不足，從而影響發動機冷卻功能，嚴重時會引起缸蓋底板熱裂、EGR冷卻器開裂等故障，因此，研發建立發動機冷卻水的氣泡量檢測方法，將為發動機研發提供氣泡量風險關鍵項評價和驗證手段。目前檢測發動機冷卻水氣泡量的方法主要是通過檢測冷卻水中的空泡率來實現。

現有技術的冷卻水中的空泡率檢測方法目前主要有以下幾種：

1、快速關閥法：在一段管路中，前后安裝兩個快速切斷閥，檢測時快速關閉兩個切斷閥，截取得到一段含有氣泡的流體，稱量出該段流體中流體的體積Vl，用兩個快速切斷閥之間的總流通體積Vt減去Vl即得到氣泡的體積Vg。

2、電容法：液體和氣體具有不同的介電常數，當氣體在液體中的濃度及其分布發生變化時，會引起含氣泡的流體等價介電常數的變化，從而使其測量電容值隨之發生改變，電容值的大小反映氣泡含量的大小和分布狀況。

3、系統壓力波動檢測法：針對發動機閉式水系統的壓力受壓力閥控制的特點，可通過測量系統壓力的波動，經過適當的算法，計算相應的氣泡發生量。系統壓力的變化由冷卻液容積變化引起，通過系統壓力變化量測量，經過算法換算，可以得出系統冷卻液容積變化量，進而可以計算發動機產生的氣泡量。

4、水流量波動檢測法：當發動機分別在額定功率點和最大扭矩點達到熱平衡狀態時，是熱負荷風險最高的兩個工況，氣泡量也相應達到最大。當臺架除氣系統除氣能力良好，膨脹水箱回水管的透明觀察管內，回水清透，確認氣泡出清時，記錄發動機進水流量，之后阻斷除氣管內的除氣循環水流，使氣泡不經過膨脹水箱汽水分離環節，全部留在發動機冷卻系統循環，進入水泵后，將會造成發動機水流量變化，記錄變化后的水流量，將之與氣泡出清條件下的水流量相減，其差值即為由該工況的氣泡量造成。水泵流量與氣泡量的特性關系可通過水泵性能試驗臺試驗獲得特性曲線，經過比對，換算出氣泡量大小。期中的誤差，可通過經驗參數給予修正。

上述幾種方法檢測精度都不高，安裝復雜，有些需要發動機冷卻水管的大小定制專用的設備，且以上的方法均不能對氣泡的個數進行檢測。

公開于該背景技術部分的信息僅僅旨在增加對本發明的總體背景的理解，而不應當被視為承認或以任何形式暗示該信息構成已為本領域一般技術人員所公知的現有技術。

發明內容

本發明的目的在于提供一種發動機冷卻水汽泡量的檢測裝置及檢測方法，檢測方法能夠對發動機冷卻水中的氣泡進行識別，并可識別氣泡的數量及氣泡的直徑大小和體積。

為實現上述目的，本發明提供了一種發動機冷卻水汽泡量的檢測裝置，包括透明石英管通過除氣管道與發動機和膨脹水箱連接；以及高清攝像機通過電纜和處理器連接，處理器內安裝有氣泡識別軟件。

在一優選的實施方式中，高清攝像機的鏡頭對準透明石英管。