[發明專利]一種燃油對固體材料質量影響的試驗系統和方法

有效

• 申請號: 202011044149.1
• 申請日: 2020-09-28
• 公開（公告）號: CN112213227B
• 公開（公告）日: 2023-02-10
• 發明（設計）人: 胡志遠;羅軍;譚丕強;樓狄明
• 申請（專利權）人: 同濟大學
• 主分類號: G01N5/00
• 分類號: G01N5/00
• 代理公司: 上?？剖⒅R產權代理有限公司 31225
• 代理人: 楊宏泰

1.一種燃油對固體材料質量影響的試驗系統，用于對燃料和發動機固體試樣進行兼相容性試驗，其特征在于，包括固體質量測量模塊、控制單元（13）以及控制單元（13）控制的燃油動態模擬模塊，所述的燃油動態模擬模塊包括燃油管道以及分別設置于燃油管道上的流量調節單元和溫度調節單元，所述的固體質量測量模塊包括與燃油管道連通的試樣靜置室（7）、懸掛于試樣靜置室（7）頂部的懸臂（8）、用于稱量試樣靜置室（7）質量的稱量單元（9）以及與稱量單元（9）連接的數據存儲單元（14），所述的固體試樣設置于懸臂（8）上；

所述的燃油管道包括進油管道、回流管道（15）和出油管道，所述的試樣靜置室（7）的兩端分別與進油管道和出油管道連接，所述的回流管道（15）的一端與試樣靜置室（7）的出油口連接，另一端與進油管道連接；

所述的流量調節單元包括油箱（2）、油泵（3）、輸入燃油流量計（4）、燃油流速調節閥（6）、燃油回流閥（10）、廢油出口控制閥（11）和輸出燃油流量計（12），所述的油箱（2）上設置燃油進口（1），且與進油管道連接，所述的油泵（3）、輸入燃油流量計（4）分別設置于進油管道與油箱（2）連接處，所述的燃油流速調節閥（6）設置于進油管道與試樣靜置室（7）連接處，所述的燃油回流閥（10）設置于回流管道（15）上，所述的廢油出口控制閥（11）和輸出燃油流量計（12）分別設置于出油管道上；

所述的溫度調節單元包括溫度傳感器（16）和燃油預熱裝置（5），所述的溫度傳感器（16）和燃油預熱裝置（5）分別設置于進油管道上的回流管道（15）接入點之后；

該試驗系統進行試驗時的步驟包括：

S1：控制單元（13）通過輸入燃油流量計（4）和溫度傳感器（16）實時獲取輸入燃油流量和輸入燃油溫度；

S2：根據當前設定的試驗模式，控制單元（13）控制燃油流速調節閥（6）的開度和燃油預熱裝置（5）的功率，并判斷當前試驗系統的模擬燃油動態是否達到設定試驗要求，若是，則執行步驟S3；

S3：控制單元（13）控制燃油回流閥（10）和廢油出口控制閥（11）開度，并通過輸出燃油流量計（12）實時獲取輸出燃油流量；

S4：稱量單元（9）實時稱量試樣靜置室（7）的質量，并通過試樣靜置室（7）整體的質量變化和進出燃油的質量變化計算得到固體試樣的質量變化值；

S5：將固體試樣的質量變化值發送至數據存儲單元（14）；

所述試驗模式包括定溫度變流速控制模式、定流速變溫度控制模式以及變流速變溫度控制模式；

在定溫度變流速控制模式下，燃油預熱裝置（5）的功率固定，控制單元（13）根據輸入燃油流量計（4）實時采集的燃油流量輸入信號和所要求的燃油流速控制燃油流速調節閥（6），達到實時滿足要求的燃油流速，控制單元（13）控制燃油回流閥（10）和廢油出口控制閥（11）的開度；

在定流速變溫度控制模式下，燃油流速調節閥（6）的開度固定，控制單元（13）根據輸入燃油流量計（4）實時采集的燃油流量輸入信號、溫度傳感器（16）實時采集的燃油溫度信號和所要求的燃油溫度調整燃油預熱裝置（5）的功率，達到實時滿足要求的燃油溫度，控制單元（13）控制燃油回流閥（10）和廢油出口控制閥（11）的開度；

在變流速變溫度控制模式下，控制單元（13）根據輸入燃油流量計（4）實時采集的輸入燃油流量、溫度傳感器（16）實時采集的燃油溫度信號和實時要求的燃油溫度控制燃油預熱裝置（5）的功率，使得燃油滿足實時要求的溫度；同時，控制單元（13）根據實時燃油流速要求控制燃油流速調節閥（6）的開度，以及燃油回流閥（10）的開度，滿足實時要求的燃油流速，控制單元（13）控制燃油回流閥（10）和廢油出口控制閥（11）的開度。

2.根據權利要求1所述的一種燃油對固體材料質量影響的試驗系統，其特征在于，所述的輸入燃油流量計（4）設置于油泵（3）之后，所述的回流管道（15）與進油管道的連接點設置于輸入燃油流量計（4）與燃油流速調節閥（6）之間，所述的輸出燃油流量計（12）設置于廢油出口控制閥（11）之后。

3.根據權利要求1所述的一種燃油對固體材料質量影響的試驗系統，其特征在于，所述的溫度傳感器（16）、燃油預熱裝置（5）和燃油流速調節閥（6）按照燃油流動方向由前往后依次設置。