一種汽車發動機冷卻水泵性能測試系統的制作方法
【技術領域】：
[0001] 本實用新型涉及汽車發動機性能測試系統領域，具體地說尤其涉及一種汽車發動 機冷卻水泵性能測試系統。
【背景技術】：
[0002] 近幾年來，我國汽車發動機冷卻水泵性能測試系統已由手動控制變為自動控制， 現有的自動控制測試系統主要有單片機和微型計算機或工控機系統兩類。但單片機測試系 統存在人機交互不方便和定制的單片機系統板可靠性差等缺點，自動控制測試系統是一種 發展趨勢，目前，我國汽車發動機冷卻水泵測試系統呈現明顯的微計算機發展趨勢，相關測 量技術也已較成熟，但仍存在一些問題，如參數顯示還不夠直觀和便于分析，參數數據顯示 需圖像化和數據表格化；測試系統不穩定；測試誤差較大；顯示的參數不是動態的，且沒有 顯示出各參數之間的動態關系；測試方法大多都是采用傳統測量儀器。
[0003] 根據相關文獻知，現已有的汽車冷卻水泵測試系統是以工控機系統、測控系統、實 驗臺架和操作臺構成。它的主要技術特點是：（1)在工控機中插槽中插入A/D和D/A多功能 接口卡、I/O接口卡和脈沖計數器接口卡，其缺點是對工控機的擴展槽要求很多，且一般工 控機難以制作出數目很多的卡槽；(2)在轉矩轉速測量上，采用普通轉速轉矩傳感器測量， 其缺點是測量誤差較大，信號難以轉化成電信號；（3)數據采集后直接送入工控機，經工程 轉換后輸出相應物理量，其缺點是參數顯示笨拙且不易分析。 【實用新型內容】：
[0004] 本實用新型的目的是提供一種汽車發動機冷卻水泵性能測試系統，改善原技術的 不足，并充分利用PC機和虛擬儀器的優勢，提高測試系統的直觀性、便于分析性、靈活性、 高自動化性、高精度性和人性化特點。
[0005] 為了解決【背景技術】所存在的問題，本實用新型是采用以下技術方案：
[0006] 一種汽車發動機冷卻水泵性能測試系統，包括有傳感器模塊、板卡、PC機、測控系 統和總控制臺，所述的傳感器模塊包括渦輪流量傳感器、溫度傳感器、霍爾扭矩傳感器、流 量傳感器，所述的測控系統包括有電動直通單雙座調節閥、變頻器、固態繼電器，所述的PC 機通過板卡與渦輪流量傳感器、溫度傳感器、霍爾扭矩傳感器、流量傳感器連接，所述的PC 機通過繼電器板和接線端子板與電動直通單雙座調節閥、變頻器、固態繼電器連接，霍爾扭 矩傳感器設在被試水泵與電機之間轉軸處，電機與PC機之間電連接有變頻器，被試水泵兩 側分別設進口水管和出口水管，進口水管上設有進口壓力傳感器、溫度傳感器，進口水管的 另一端連接有加熱箱，加熱箱與PC機之間通過固態繼電器電連接，出口水管上設有電動直 通單、雙座調節閥和流量傳感器，出口水管連接有冷卻水箱，冷卻水箱與加熱箱之間通過水 管連接。
[0007] 本實用新型一種汽車發動機冷卻水泵性能測試系統能夠進行發動機冷卻水泵最 大流量測試、流量控制、轉速控制、壓力揚程測試、溫度控制、功率測量。
[0008] 發動機冷卻水泵最大流量測試：首先在水泵輸出管道上、在渦輪流量傳感器前安 裝一電動直通單、雙座調節閥，以控制輸出流量大小，當調節閥閥門開度達到最大值時電動 調節閥自身發出脈沖信號，信號傳到PC機，PC機控制調節閥停止，流量傳感器此時測量的 流量為最大值。
[0009] 流量控制：在測量流量與其他數據參數的動態關系時可通過PC機控制調節閥開 度的大小來控制流量大小變化。
[0010] 轉速控制：同時采用異步電機來驅動水泵，通過PC機控制變頻器來控制電機轉 速，以獲得不同的水泵轉速。
[0011] 電動機、霍爾電磁扭矩傳感器及水泵通過硬軸實現共軸。
[0012] 壓力揚程測試：在水泵出口安置壓力揚程測試儀，將出口壓力直接換算成揚程信 號經板卡輸入到PC機中，在測量水泵進口處也安置一進口壓力傳感器檢測進口壓力，壓力 信號輸出4-20mA的電流信號，經I/V轉換后送入PC機中。
[0013] 溫度控制：在水泵進口前有一模擬發動機的加熱箱，通過PC機控制固態繼電器來 控制加熱棒加熱，加熱箱中加一溫度控制器，及時將溫度信號傳到PC機中，通過PC機發出 電信號控制溫度控制器，然后溫度控制器控制固態繼電器來調節加熱棒加熱，最高測試溫 度85°C左右。
[0014] 功率測量：首先將電機上的輸出電壓和電流量測出并將信號輸入到PC機中，得 出全功率P0 =UI，然后由霍爾扭矩傳感器將轉速信號送給PC機測出軸功率Pi，則總有 功功率為P=Pi/P〇。效率測量：即水泵的輸出有效功率與軸功率之比，水泵有效功率為：
【主權項】
1. 一種汽車發動機冷卻水泵性能測試系統，其特征在于：包括有傳感器模塊、板卡、PC 機、測控系統和總控制臺，所述的傳感器模塊包括渦輪流量傳感器、溫度傳感器、霍爾扭矩 傳感器、流量傳感器，所述的測控系統包括有電動直通單雙座調節閥、變頻器、固態繼電器， 所述的PC機通過板卡與渦輪流量傳感器、溫度傳感器、霍爾扭矩傳感器、流量傳感器連接， 所述的PC機通過繼電器板和接線端子板與電動直通單雙座調節閥、變頻器、固態繼電器連 接，霍爾扭矩傳感器設在被試水泵與電機之間轉軸處，電機與PC機之間電連接有變頻器， 被試水泵兩側分別設進口水管和出口水管，進口水管上設有進口壓力傳感器、溫度傳感器， 進口水管的另一端連接有加熱箱，加熱箱與PC機之間通過固態繼電器電連接，出口水管上 設有電動直通單、雙座調節閥和流量傳感器，出口水管連接有冷卻水箱，冷卻水箱與加熱箱 之間通過水管連接。
2. 根據權利要求1所述的一種汽車發動機冷卻水泵性能測試系統，其特征在于：所述 的電動機、霍爾電磁扭矩傳感器及水泵通過硬軸實現共軸。
【專利摘要】本實用新型公開了一種汽車發動機冷卻水泵性能測試系統，包括有傳感器模塊、信號轉換模塊(板卡)、PC機、測控系統和總控制臺，利用水泵調速節能技術，在變流速條件下測量出動態的性能參數，并在PC機上顯示出各參數與流速之間的動態關系；本實用新型基于PC機技術的參數測量便于分析和比較，數據顯示圖像化和表格化，很直觀地顯示出水泵的性能，測試效率較高，自動化程度高，提高測試系統的直觀性、便于分析性、靈活性、高自動化性、高精度性和人性化特點。
【IPC分類】F04B51-00
【公開號】CN204610227
【申請號】CN201520076740
【發明人】徐曉光, 黃橙, 潘欣, 王志, 夏文娟, 馬平華, 陸濤, 胡楠
【申請人】安徽工程大學
【公開日】2015年9月2日
【申請日】2015年2月3日