[发明专利]可变截面涡轮增压器流量检测和标定的方法及装置

权利要求书

1.一种可变截面涡轮增压器流量检测和标定的方法，其特征是：它是采用流量检测及标定装置对可变截面涡轮增压器的流量进行检测及标定，将可变截面涡轮增压器安装在工件安装台上，通过工装夹具在压气机端止转叶轮，保证涡轮转子、叶轮、锁母及芯部零件组成的转子总成不能旋转；                     可变截面涡轮增压器流量检测及标定装置的第一气路管道与可变截面涡轮增压器的控制机构连接，为控制机构提供真空压力和压缩空气；第二气路管道与涡轮箱进气口连接，通过高精度压力调节稳压系统调节和稳定涡轮箱进口的气体压力；消声排气装置通过气路管道与涡轮箱出口，用以减少排气噪声；流量标定装置的信号端b通过信号线与控制机构连接，用以检测流经涡轮箱的气体质量流量，流量标定装置通过改变喷嘴环叶片开度，使流经涡轮箱、喷嘴环叶片的流量到达标定值；转换器的信号端d通过信号线与控制机构连接，转换器和PLC负责切换PWM脉宽调节装置驱动、真空调节与控制系统驱动和正压调节与控制系统驱动三种工作模式，流量检测及标定装置在工作前根据所测的可变截面涡轮增压器驱动类型选择切换；

流量检测及标定具体方法如下：

    A、PWM脉宽调节装置驱动工作模式：压缩空气经过第二调压阀、高精度压力调节稳压系统、第三电磁阀进入可变截面增压器涡轮箱，设置涡前压力恒定，通过驱动执行机构在喷嘴环开度最大、最小区间内运行，流量传感器适时采集、存储流经涡轮箱进口的流量值，输出流量与喷嘴环叶片开度曲线图；

根据用户需要设置目标流量值，通过改变喷嘴环叶片开度，使流量到达目标值，此时测试设备指示灯报警，喷嘴环叶片停止运动，人工锁定流量限位块，完成流量标定；

B、真空调节与控制系统驱动工作模式：压缩空气经过第二调压阀、高精度压力调节稳压系统、第三电磁阀进入可变截面增压器涡轮箱，设置涡前压力恒定，通过驱动控制机构在喷嘴环开度最大、最小区间内运行，流量传感器适时采集、存储流经涡轮箱进口的流量值，输出流量与喷嘴环叶片开度曲线图；

根据用户需要设置目标流量值，通过改变喷嘴环叶片开度，使流量到达目标值，此时测试设备指示灯报警，喷嘴环叶片停止运动，人工锁定流量限位块，完成流量标定；

C、正压调节与控制系统驱动工作模式：压缩空气经过第二调压阀、高精度压力调节稳压系统、第三电磁阀进入可变截面增压器涡轮箱，设置涡前压力恒定，通过驱动控制机构在喷嘴环开度最大、最小区间内运行，流量传感器适时采集、存储流经涡轮箱进口的流量值，输出流量与喷嘴环叶片开度曲线图；

根据用户需要设置目标流量值，通过改变喷嘴环叶片开度，使流量到达目标值，此时测试设备指示灯报警，喷嘴环叶片停止运动，人工锁定流量限位块，完成流量标定。

2.根据权利要求1所述的一种可变截面涡轮增压器流量检测和标定的方法，其特征是：所述的流量检测及标定装置包括：真空调节与控制系统、正压调节与控制系统、PWM脉宽调节装置、第一进气压力变送器、工控机、采集板、流量标定装置、PLC、转换器、消声排气装置、流量传感器、温度传感器、第二进气压力变送器、第三电磁阀、高精度压力调节稳压系统及第二调压阀；

所述的真空调节与控制系统包括第一电磁阀及第一压力控制模块，第一电磁阀的一端连接有真空压力进气管道，第一电磁阀的另一端通过气路管道与第一压力控制模块的一端连接，第一压力控制模块的另一端设有与可变截面涡轮增压器控制机构连接的第一气路管道；第一电磁阀的信号端及第一压力控制模块的信号端通过信号线与PLC的信号端a连接；

所述的正压调节与控制系统包括第一调压阀、第二压力控制模块及第二电磁阀，第一调压阀的一端连接有第一压缩空气进气管道，第一调压阀的另一端通过气路管道与第二压力控制模块连接，第二压力控制模块的另一端通过气路管道与第二电磁阀的一端连接，第二电磁阀的另一端通过气路管道与第一气路管道连接；

第二压力控制模块的信号端、第二电磁阀的信号端及第三电磁阀的信号端通过信号线与PLC的信号端a连接；

所述的PWM脉宽调节装置包括占空比调节装置、0～24V直流可调电源及信号发生器，占空比调节装置的信号端a、0～24V直流可调电源的电源输出端a及信号发生器的信号端a通过信号线与采集板的信号端c连接，占空比调节装置的信号端c通过信号线与转换器的信号端c连接，0～24V直流可调电源的电源输出端c通过信号线与转换器的信号端b连接，信号发生器的信号端c通过信号线与PLC的信号端d连接，0～24V直流可调电源的电源输出端b通过信号线与占空比调节装置的信号端b连接，0～24V直流可调电源的电源输出端d通过信号线与信号发生器的信号端b连接；电源频率及电压根据需要自动调整设定，占空比在0-100%范围内能够自动调整；

第一进气压力变送器安装在第一气路管道上，第一进气压力变送器的信号端通过信号线与采集板的信号端b连接；

第二调压阀的一端连接有第二压缩空气进气管道，第二调压阀的另一端通过气路管道与第三电磁阀连接，第三电磁阀的另一端设有与可变截面涡轮增压器涡轮箱进气口连接的第二气路管道，流量传感器、温度传感器及第二进气压力变送器依次安装在第二气路管道上；

第三电磁阀的信号端及高精度压力调节稳压系统的信号端通过信号线与PLC的信号端a连接，流量传感器、温度传感器及第二进气压力变送器的信号端通过信号线与采集板的信号端d连接；

工控机的信号端a通过信号线与PLC的信号端c连接，工控机的信号端b通过信号线与采集板的信号端a连接，流量标定装置的信号端a通过信号线与PLC的信号端b连接，流量标定装置的信号端b设有与可变截面涡轮增压器控制机构连接的信号线，转换器的信号端a通过信号线与PLC的信号端e连接，转换器的信号端d设有与可变截面涡轮增压器控制机构连接的信号线。