[发明专利]一种用于共轨系统的冲击型流体流量传感器

说明书

本发明提供了一种用于共轨系统的冲击型流体流量传感器，包括传感器本体、信号输出连接螺栓、弹簧垫片、传感器压紧片和测量核心单元；所述传感器安装孔内放置测量核心单元，所述测量核心单元上面依次安装传感器压紧片、弹簧垫片和信号输出连接螺栓，所述信号输出连接螺栓与传感器安装孔螺纹连接；所述测量核心单元包括集成电路和机械冲击变形座；所述机械冲击变形座安装在传感器安装孔内，所述集成电路嵌入机械冲击变形座内，所述温补偿应变式电阻内嵌在机械冲击变形座上；所述信号线与集成电路连接，用于给集成电路供电和输出模拟量信号。本发明可以实现避免温度变化使传感器输出值不准确，通过测量冲击力的来计算瞬态流量。

技术领域

本发明涉及液体流量测量领域、传感器领域和发动机控制领域，特别涉及一种用于共轨系统的冲击型流体流量传感器

背景技术

目前，对共轨燃油系统的喷油量标定、测量和研究一般通过Bosch长管法的设备进行。这种高精度的设备体积大、使用环境要求高和测量限制明显，即只能进行单次喷油测量，不适合装在空间有限且环境恶劣的发动机舱内。

目前此种设备主要应用在供油系统标定试验台架上。国内外，近些年来出现一种动态流量冲击测量各个喷油孔的流量的传感器，性能和测试精度甚至比bosch长管法更好，可用于研究喷油压力、喷油孔设置和喷油孔形状对喷油速率的影响。但应用于车用供油系统，此类测试设备仍有问题，一是此类设备使用的测量核心部件——压电晶体，对温度变化比较明感，而一般发动机工作机舱内温度变化范围可从-40～120度，受温度影响较大。另外，设备本身核心测量原件压电晶体很小，可以设计成冲击流量传感器，但是该类设备目前应用到实验室中，设备的设计和制造没有朝着小型化发展，目前不具应用到发动机实车上。三是压电晶体制造技术国内还不成熟，成本相对较高，不利于大规模批量生产。

发明内容

针对现有技术中存在不足，本发明提供了一种用于共轨系统的冲击型流体流量传感器，可以通过测量冲击力的来计算瞬态流量。

本发明是通过以下技术手段实现上述技术目的的。

一种用于共轨系统的冲击型流体流量传感器，包括传感器本体、信号输出连接螺栓、弹簧垫片、传感器压紧片和测量核心单元；所述传感器本体内部设有相互连通的进液通道、出液通道和传感器安装孔，所述传感器安装孔内放置测量核心单元，所述测量核心单元上面依次安装传感器压紧片、弹簧垫片和信号输出连接螺栓，所述信号输出连接螺栓与传感器安装孔螺纹连接；所述测量核心单元包括集成电路和机械冲击变形座；所述机械冲击变形座安装在传感器安装孔内，所述集成电路嵌入机械冲击变形座内，所述集成电路包括双臂工作电桥；所述双臂工作电桥包括温补偿应变式电阻和测量应变式电阻，所述温补偿应变式电阻内嵌在机械冲击变形座上；所述测量应变式电阻内嵌在机械冲击变形座侧面，且测量应变式电阻沿所述机械冲击变形座轴向布置；所述信号输出连接螺栓上穿过信号线，所述信号线与集成电路连接，用于给集成电路供电和输出模拟量信号。

进一步，所述机械冲击变形座内部设有盲孔，所述盲孔与所述进液通道垂直连通，所述盲孔与出液通道垂直连通。

进一步，所述机械冲击变形座与传感器安装孔之间设有间隙；所述机械冲击变形座底部设有通孔，所述通孔将盲孔与间隙连通，使机械冲击变形座内外的压力相同，用于消除了测量核心单元内外压力差造成的偏差影响。

进一步，所述温补偿应变式电阻和测量应变式电阻的电阻值相同。

进一步，所述机械冲击变形座的弹性模量应该和测量来流速度和传感器测量应变式电阻的最大线性伸长相匹配。

进一步，所述机械冲击变形座的弹性模量E、液体最大冲击流速v和测量应变式电阻的最大线性伸长l的关系如下：