[其他]无浮力影响的高精度燃油消耗计

说明书

本实用新型属于一种测试内燃机燃油消耗的计量装置。

目前使用的燃油消耗计，采用重量法时应用两种方法：1、采用力平衡原理，（参见湖南洪江湘仪元件仪表厂的产品“BYH油耗变送器”说明书）；2、采用力应变原理，（参见英国RICARDD    CONS    ENGS    L    81年得到的专利，专利号1598101）。这两种方法虽然都想尽可能的提高测量精度，但却都因为在其燃油罐内部的油液面下穿插有进出油的输油管，在测试时不能排除管道对燃油的浮力影响，因而造成测量精度上的误差仍然较大，同时也由于采用电子分立元件组成电路测量，不能达到智能化。

本实用新型就是为了解决测试内燃机的燃油消耗精度问题，而提出的一种不在油液面内穿插输油管道的测量装置，同时在数据处理方面智能化。

本实用新型由称量部分和测量部分组成，选用S形应变测力传感器作称量部分，由于应变测力传感器在负载下变形极小，因而对燃油罐的进出输油管作了改进，在燃油罐的底部引出了一根进出油的输油管道，从而对燃油不产生浮力作用。其次，本实用新型采用单片微机进行控制和数据采集，使之提高测试精度及智能化能力。

图1是燃油消耗计的称量原理

图中：（1）、弹性体；（2）、框架；（3）、应变测力传感器；（4）、燃油罐；（5）、限位开关；（6）、进出输油管；（7）、充油阀；（8）、测量阀（9）、校验阀；（10）、油罐盖。

在被弹性体（1）支承起来的框架（2）上，悬挂着一个S形的应变测力传感器（3），在这下面挂着一个燃油罐（4）。在燃油罐的上方加有罐盖（10），防止燃油的挥发。在燃油罐（4）内设有液面限位开关（5），它能输出液面到达上限位置的信号。在燃油罐（4）的底部中间，引出有一根进出油的输油管（6），在输油管（6）内始终储有剩油，防止空气注入。在输油管（6）的另一端连接一个充油阀（7），一个测量阀（8），和一个校验阀（9）。当内燃机需要测量燃油时，油从外部进入，通过充油阀（7）进入进出油输油管（6），再充入燃油罐（4）。待油位到达预定高度时，液面限位开关（5）接通，输出电压信号，通过控制部分，使充油阀（7）关闭，接通测量阀（8）。为了防止燃油罐（4）中的气泡被吸入内燃机影响测试精度，在测量装置内部设置了延时0～15秒的可调程序，本发明的延迟时间控制在5秒钟。待延时结束后单片微机对应变测力传感器（3）上的模拟电压进行第一次采样得G1，经过预定测量时间T秒钟后，再次对应变测力传感器（3）的模拟电压采样得G2，与此同时，单片微机计算出在T秒钟内的内燃机燃油消耗量，然后断开测量阀（8），使计算机复位。如欲知燃油消耗计的精度如何，可借助按钮，燃油从校验阀（9）中排出后再放置天平称重比较。

附图2是燃油消耗计的电原理框图：

图中：（11）A／D转换器；（12）前置放大器；（14）单片微机；（15）触发器；（16）油耗显示器；（17）转速脉冲信号；（18）模拟电压信号；（19）放大器（20）转速显示器；（21）功率显示器；（22）扩展器，（23）监控器；（24）（25）锁存器。

由油耗计应变测力传感器（3）上输出的模拟电压，经前置放大器（12）放大后，传到A／D转换器（11）上，变为BCD码送入单片微机（14）中进行数据处理，待数据处理完毕后输到BUS总线上经触发器（15），最后由显示器（16）显示出燃油消耗量或率。

由于燃油消耗率需用功率参数进行运算，在测量燃油消耗率的时候先进行功率测量，由转速脉冲信号（17）输入单片微机（14）中，同时扭矩的应变测力传感器（18）输出的模拟电压信号经放大器（19）放大后由A／D转换器（11）转换成BCD码送入单片微机（14）中进行数据处理。由显示器（20）显示出内燃机的转速，显示器（21）显示出扭矩或功率。功率每五分钟进行一次数据采集。待燃油消耗测量结束时（本装置控制在40秒和80秒两档）输入运算，随后由显示器（16）显示出燃油消耗率。

本装置采用的S形应变力传感器，精度要求在0.05％以内。进出油输油管道采用聚氨酯橡胶管，或其它类似的橡胶管，具有耐油、耐腐蚀、变形小的性质。智能部分采用8039单片微机，一切信号由监控器（23）内部程序安排，由单片微机（14）控制的继电器及阀的动作，都经过扩展器（22）得到，锁存器（24）、（25）是用来记忆BUS总线上的信号及锁存打印输出信号。

用本实用新型做成的燃油消耗计，能方便的测量油耗量、功率和转速。油耗测量精度与天平秤比较达0.08％（国外最高是0.15％），油耗率的运算精度与笔算值相等。能广泛的应用在内燃机的三项指标测定上。