[发明专利]电控多工位多型号喷射阀性能检测装置和检测方法

说明书

一种电控多工位多型号喷射阀性能检测装置，其特征在于，包括上位机、下位机、路由器和辅助子系统；通过模拟低速柴油机驱动不同喷射阀的不同工况得到喷射阀性能的相关数据，通过实时计算得到阀的性能参数，在测试循环的过程中实时将预定参数和计算结果、实时状态参数作比较，终止或完成整个多循环测试并输出报告。本发明通过实物模拟方式，能够在实验室环境中直接对多种类低速柴油机喷射阀功能进行多工位的测试，而无需真实柴油机运行，节省了成本，减少了环境污染，降低了柴油机实际运行中由于喷射阀性能不达标而引起故障带来不必要的维修成本。

技术领域

本发明涉及喷射阀，特别是一种低速柴油机的燃料喷射阀性能检测装置和检测方法。

背景技术

喷射阀是船用低速柴油机燃料喷射系统的主要部件，该部件的功能是根据喷射正时的要求将按照柴油机工况设定量的燃料喷射进气缸。

在柴油机实际运行中，为了保证喷射阀能正常的、稳定的工作，要求柴油机在驱动电磁阀后，在高压共轨管的伺服油推动作用下，阀杆能够在一定时间内响应；为了保证喷射适当量的燃料，需要阀杆达到设计的位移和开启时间；在达到喷射正时后开始喷射燃料，若不能准时的喷射，可能造成燃烧效率低、排放恶化、后燃严重等问题。在柴油机运行过程中，如果使用未经测试检验过的性能不达标的喷射阀，则会导致柴油机运行不稳定，喷射正时和喷射量不准确，进而导致整机故障，使用寿命下降。

目前柴油机的型号众多，并且大多数低速柴油机都是多缸机，因此需要一种设备能够多工位多型号进行喷射阀的性能测试，并根据实时采集数据判断喷射阀性能是否达标。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的不足，提供一种低速柴油机电控喷射阀性能测试系统，利用模拟柴油机实际工况而无需真实柴油机进行运转，产生与安装在低速柴油机上的一致的柴油机喷射阀驱动方式，上位机根据用户下达的命令，传输阀启动测试命令至阀驱动和数据采集系统，同时实时控制系统对阀驱动进行参数设置。阀驱动和数据采集系统采集到模拟量传感器信号后，反馈回上位机，上位机根据实时采集的数据计算，并对计算的数据进行检测，评判该阀性能是否达标，进而完成对低速柴油机喷射阀的性能检测。

本发明解决其技术问题的技术方案如下：建立模拟柴油机喷射阀驱动液压系统和驱动电磁阀的控制系统模拟运行低速柴油机多工况喷射阀工作方式，实时驱动电磁阀，并采集喷射阀的状态数据和辅助系统状态数据，根据采集数据计算阀的性能参数与预先设定的参数进行对比，重复上述过程构成多次循环测试，保存采集数据并输出检测结果，实现对柴油机喷射阀的性能检测。

本发明提供了一种电控多工位多型号喷射阀性能检测装置，包括上位机、下位机、路由器和辅助子系统；

所述的上位机由一台高性能计算机构成，其内部设有一套控制和监测软件；用于对整个阀性能检测装置进行控制、监控和管理，存储测试数据，计算测试结果；

所述的辅助子系统为泵控系统，用于给共轨管提供设定压力和温度的伺服油；

所述的下位机为实时驱动采集平台，包括实时控制系统与阀驱动和数据采集系统两个部分；所述的实时控制系统为VXWORK操作系统，用于电磁阀驱动实时参数设置和信号参数输出；所述的阀驱动和数据采集系统是基于现场可编程逻辑门阵列(FPGA)设计；下位机两部分之间通过内部数据交换通道进行数据交互；

所述的上位机、下位机和辅助子系统之间通过以太网经由路由器进行通讯。

进一步，所述的下位机的硬件包括供电电路，两个24V电源和一套NI CRIO(紧凑型可重配置输入输出模组)控制器，其中NI CRIO控制器包含若干电磁阀驱动板卡、0～20mA电流板卡、数字I/O板卡。

进一步，所述的喷射阀性能检测装置还可以扩展工位，只需将在原来的NI CRIO控制器上扩展电磁阀驱动板卡和数据采集板卡，并将喷射阀驱动控制台扩充至需要的工位数。