[发明专利]测量催化转换器支持垫的间隙容积密度的装置和方法

说明书

技术领域

本发明涉及为了正确装配而测量催化转换器。更具体地说，本发明涉及确定围绕转换器中催化剂的支持垫的间隙容积密度，该转换器位于外套中。

背景技术

许多催化转换器包含利用承载催化化合物的结构的基板或筒(cartridge)，其中该基板或筒由介于基板和转换器的外套或壳中的支持垫围绕。在由封装外壳或转换器套向所述垫施力时，有两个目标有些不一致。一方面，支持垫上的压力必须足够到确保在相当苛刻的温度和振动条件下基板可被保持在适当的位置。另一方面，支持垫上的压力必须小于会引起基板断裂或其他损伤的压力。

催化转换器中压缩的支持垫的一个特征是“间隙容积密度”或GBD，其可用于确定适当的压力是否被施加到该垫上。GBD基本上是每单位体积垫的垫重量，或是垫重量除以垫面积(基本上是常数)与外套和基板之间的间隙宽度或垫宽度的积。GDB通常表示为克/每立方厘米。

已知的自动GBD测量系统使用间接计算或假设来估计间隙宽度。诸如美国专利号6,501,042中披露的其他系统在转换器的实际装配过程中计算GBD，并企图适应地改变外套和基板以实现期望的GDB。然而，该方法是假定在装配之后短期内垫密度没有变化，并且对于在最终装配的产品中是否施加了适当的垫压力，该方法会导致错误的结论。

因此，本技术领域需要一种自动而又经济的装置和方法，其用于在转换器外套已被应用于转换器基板/垫组合之后测量和评估GBD。

发明内容

因此，用于确定催化转换器中间隙容积密度的装置，其中，该催化转换器具有包含转换器基板的外套，该转换器基板至少部分被预选表面面积的支持垫围绕，该支持垫填充外套和基板之间的间隙，该装置包括用于捕获间隙的光学图像的至少一个摄像机。套定位单元相对于至少一个摄像机将外套放置在预定的方位上。可编程控制器被耦合到所述套定位单元和至少一个摄像机，而读取器被耦合到所述可编程控制器，并且读取器可工作来读取垫重量指示并将该指示传送到可编程控制器。所述可编程控制器可工作来计算支持垫的间隙容积密度，其作为根据光学图像确定的间隙宽度、支持垫的预选表面面积和根据所传送的指示得出的支持垫的重量的函数。

在本发明的另一方面，用于确定催化转换器中间隙容积密度的装置，其中该催化转换器具有包含转换器基板的圆柱形外套，该转换器基板至少部分由预选表面面积的支持垫围绕，该支持垫填充外套和基板之间的间隙，该装置包括用于在外套的第一和第二各自相对端捕获间隙图像的第一和第二摄像机。套定位器包括为邻接接纳待测转换器定位的多个辊子，该多个辊子被耦合到滑动机构以使辊子和待测转换器平移。可编程控制器被耦合到所述套定位器以及被耦合到第一和第二摄像机。扫描器被耦合到可编程控制器，并且该扫描器可工作来扫描支持垫的重量指示并将该指示传送到所述可编程控制器。该可编程控制器可工作来使套定位器将待测转换器从第一装载位置移动到第一和第二摄像机之间的间隙测量位置，并且使套定位器辊子将外套旋转到多个位置，以及在每个位置使第一和第二摄像机能在第一和第二端捕获相似的多个间隙图像。所述控制器还可工作来根据所有间隙图像计算平均间隙宽度，并且使用该平均间隙宽度、所扫描的垫重量和预定的垫表面面积来计算支持垫的间隙容积密度。

在本发明的又另一方面，用于确定已知表面面积的支持垫的间隙容积密度的方法，其中，所述支持垫至少部分围绕催化转换器中的基板并且填充转换器的外套和基板之间的间隙，该方法包括：将支持垫的重量指示放置在外套的外表面上；为读取重量的指示而将外套进行定位；为了光学地确定间隙的宽度而相对于至少一个摄像机对外套进行定位；以及确定间隙容积密度，其作为间隙宽度、支持垫表面面积、和支持垫重量的函数。

附图说明

通过结合附图阅读详细的说明，本发明的目的和特征将是显而易见的，其中：

图1示出了根据本发明的原理而布置的GBD测试台的前透视图；

图2示出了图1的测试台的显示部分的细节；

图3是间隙测量摄像机之一的、图1的通过接入孔106的局部透视图；

图4是图1的测试台的GBD测量摄像机安装布置的透视图；以及

图5是阐明本发明的方法的流程图。

具体实施方式

本发明的描述实质上仅仅是示例性的，因此，将认为不偏离本发明的要旨的各种变化是在本发明的范围之内。不认为此类变化是偏离了本发明的精神和范围。