[实用新型]用于喷雾定容弹的两级加热温度控制系统

说明书

技术领域

本实用新型属于汽车技术领域，涉及一种容器内部温度自动控制装置，特别涉及一种用于喷雾定容弹的两级加热温度控制系统。

背景技术

定容弹是目前国内外广泛使用的用于车用发动机喷油器喷雾测试的一种密闭的压力容器，其主要作用是建立压力和温度环境，以模拟实际发动机缸内的压力和温度状态。

喷油器一般安装在定容弹顶端并在其内部进行喷油，通过定容弹侧面的玻璃视窗可以测试喷雾的特性。由于喷雾测试采用高精度相机拍摄喷雾图片，定容弹内部应尽量避免其他光亮，例如定容弹的内部加热器的光亮等。在进行多次连续喷雾测试时，应通过进气和排气循环带走上次喷雾残留的油雾，减小对当前喷雾的影响。另外，进气和排气过程带来的定容弹内部气流运动会对喷雾发展带来影响，如果仅测试一次喷雾，可以在测试过程中暂停进气和排气循环。

一般情况下，发动机缸内温度要高于外界环境温度，所以定容弹温度控制主要是控制加热的情况。目前主流的加热方法是在定容弹内部布置加热器，例如加热丝，这种加热方案的缺点是加热器发光会影响光学测试，而且加热比较慢；也有一些研究机构采用外部加热，即将氮气或空气在外部加热器中进行预加热然后导入定容弹内部，这种方案可以消除加热器发光对光学测试的影响，且加热速度更快，缺点是在定容弹内部无进气的情况下无法实现温度控制。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种快速、可靠的控制定容弹内部温度的两级加热系统，该两级加热系统可以克服采用单一外部加热时，在无进气状态下无法加热，采用单一内部加热时，加热缓慢的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型的用于喷雾定容弹的两级加热温度控制系统，包括定容弹，所述定容弹内腔底部设有内部加热器，所述定容弹的外部设有进气管路和外部加热器，所述进气管路的进气口与外部加热器的输出端连接，所述进气管路的两个出气口分别与定容弹的顶部和底部连通，所述外部加热器的输入端与氮气瓶连接，所述内部加热器和外部加热器均与温度控制器连接。

所述进气管路包括输出管路、顶部通气管路和底部通气管路，所述输出管路的一端与外部加热器连接，所述输出管路的另一端分别通过顶部通气管路和底部通气管路与定容弹的顶部和底壁连通。

所述顶部通气管路和底部通气管路上均设有节流阀。

所述外部加热器和进气管路的外部均包覆有保温材料。

所述用于喷雾定容弹的两级加热温度控制系统还包括两个与所述温度控制器连接的第一温度传感器和第二温度传感器，所述第一温度传感器从定容弹的顶壁插入到定容弹的内腔中，所述第二温度传感器从定容弹的底壁插入到内部加热器中。

所述第一温度传感器和第二温度传感器均为铠式热电偶。

所述用于喷雾定容弹的两级加热温度控制系统还包括与所述定容弹底部连通的排气管路，所述排气管路上并联设置有电动安全阀，所述电动安全阀与温度控制器连接。

所述定容弹的内部设有两片与水平面平行的蜂窝板，所述两片蜂窝板均设置于内部加热器的上方且将定容弹的内部分割为主腔室和加热腔室，所述两片蜂窝板的孔位彼此错开。

所述定容弹的内表面安装有陶瓷纤维保温层。

本实用新型工作时，氮气瓶内的氮气通过外部加热器加热后分别经过顶部通气管路和底部通气管路后从定容弹顶部和底部进入定容弹的内部，通过定容弹底部的排气管路排出。顶部进气和底部排气的结合有利于排出定容弹内部的油雾，底部进气的目的主要是将内部加热器的热量带到喷雾测试区域。通过调节顶部通气管路和底部通气管路中的节流阀能够控制进气方式或速度。

本实用新型采用外部加热器和内部加热器相结合进行加热。外部加热器安装在对应的进气管路中，主要是对进气进行预加热，在定容弹内部的目标温度不高并有一定进气的情况下，可单独采用外部加热器来控制温度。内部加热器安装在定容弹内部，主要作用是对内部气体进一步加热以达到较高的目标温度。另外，在无进气的情况下，外部加热器无法控制定容弹内部的温度，只能通过内部加热器加热定容弹内部的气体以调节温度。

本实用新型中的温度控制器统一控制内部加热器和外部加热器的工作状况，以便又快又稳地控制定容弹内的温度。温度控制器接受目标温度输入和铠式热电偶的反馈信号以控制内部加热器及外部加热器的工作状态，例如加热功率等。温度控制器能够实现人为控制内部加热器或者外部加热器是否工作，而且温度控制器内部具备安全保护程序，当定容弹内部或者加热器温度过高时，能够进行断电保护。