[發明專利]車載嵌入式氣體流量計

在審

• 申請號: 202111106544.2
• 申請日: 2021-09-22
• 公開（公告）號: CN113884151A
• 公開（公告）日: 2022-01-04
• 發明（設計）人: 孫陽;李欣;馬澤東;隗立國;張寶芝;王陽;曾志遠
• 申請（專利權）人: 中國北方車輛研究所
• 主分類號: G01F1/86
• 分類號: G01F1/86;G01F15/14
• 代理公司: 中國兵器工業集團公司專利中心 11011
• 代理人: 周恒

本發明屬于特種車輛測試技術領域，具體涉及一種車載嵌入式氣體流量計。所述流量計包括：井字形整流格柵、圓柱形殼體、流量測試芯體、高壓腔取壓點、低壓腔取壓點、溫度及壓力采樣頭、同心圓整流格柵、高壓腔取壓孔、低壓腔取壓孔；所述流量測試芯體內分割為獨立的高壓腔和低壓腔；所述車載嵌入式氣體流量計從設備的動態測量精度高、阻力小、集成度高、可靠性好的角度出發，實現在有限空間內對空氣進行動態流量測量，且具有較強的抗污染能力。

技術領域

本發明屬于特種車輛測試技術領域，具體涉及一種車載嵌入式氣體流量計。

背景技術

新型特種車輛一體化動力裝置向信息化、模塊化、智能化方向發展，動力傳動裝置信息化水平不斷提升，需要具備整車信息系統交互能力、狀態檢測及故障自動診斷能力、動力傳動裝置各系統之間信息共享與精確化控制能力等，因此，車載動力傳動裝置動態參數采集裝置的信息化水平成為衡量動力傳動裝置信息化程度的關鍵指標之一。

特種車輛工作環境惡劣、振動大、車內空間狹小、進氣管路不規則、動力艙電磁兼容環境復雜等因素嚴重制約了進氣系統動態流量有效測量，導致實車工況下動力裝置進氣系統性能數據難以采集，無法有效表征進氣系統工作狀態及完好程度，嚴重制約動力傳動裝置信息化程度及精確控制能力提升，也無法進一步建立動力傳動裝置故障自動診斷系統。

針對以上動態測試需求，需要開發一種車載嵌入式空氣動態流量計，該裝置需要具備以下特點：

(1)具備體積小、集成度高的特點，能夠布置在動力艙內狹小空間的空氣管路中，實現對空氣流量動態測量。

(2)具有阻力小、結構可靠的特點，能夠在不影響原流動特性及系統功耗的情況下，實現對空氣流量準確測量。

(3)具備復雜流動自適應能力，能夠在有限的流量測量長度區域內適應空氣無規律、大范圍波動，實現非常規流量測試能力。

(4)具備抗污染能力，能夠對含有顆粒物的進氣系統進行空氣氣體流量動態測量。

發明內容

(一)要解決的技術問題

本發明要解決的技術問題是：針對傳統氣體流量測量裝置難以對動力裝置內部狹小空間的氣體流量進行準確測量的難點，如何設計一種車載嵌入式氣體流量計，要求該流量計具備高度集成的特點，能夠在車內狹小空間中布置在空氣管路中，實現對空氣流量動態測量及流動狀態監測，同時，要求該裝置的系統阻力小、結構可靠且具有較強的抗污染能力，能夠有效提升空氣流量的測量精度。

(二)技術方案

為解決上述技術問題，本發明提供一種車載嵌入式氣體流量計，所述流量計包括：井字形整流格柵1、圓柱形殼體2、流量測試芯體3、高壓腔取壓點4、低壓腔取壓點5、溫度及壓力采樣頭6、同心圓整流格柵7、高壓腔取壓孔8、低壓腔取壓孔9；所述流量測試芯體3內分割為獨立的高壓腔10和低壓腔11；

所述流量計整體外形為圓柱形殼體2，前端進口為井字形整流格柵1，圓柱形殼體2內部中心位置設置有流量測試芯體3，流量測量芯體3頂部設有高壓腔取壓點4和低壓腔取壓點5，在流量計出口處安裝有溫度及壓力采樣頭6，在流量測量芯體3和溫度及壓力采樣頭6之間安裝有同心圓形整流格柵7；該流量計將流量測量器件、溫度及壓力測量器件、整流格柵按照空氣流動特性集成在圓柱形殼體中，在整體結構高度集成的同時，實現在狹小的空間中對不同工況的流動空氣進行動態流量測量及狀態監測。

其中，所述井字形整流格柵1與同心圓形整流格柵7的格柵結構設置為與流量測試芯體3的流量測量結構相匹配，使流量測量芯體3局部區域內形成可測量流量的穩定層流區，實現空氣流量測量的同時提升測量精度。

其中，所述流量測量芯體3采用插入式菱形多曲面芯體結構進行流量測量，在實現流量測量的同時，有效降低結構氣動阻力；