一种基于LabVIEW的喷油率测试装置的控制系统及其方法制造方法及图纸

本发明专利技术提出一种基于喷油率测试装置的控制系统、控制方法、设备和介质。所述控制系统包括圆柱形压力容腔、数据处理系统、上位机、下位机、高压共轨喷油试验台、压力传感器、温度传感器、卸料阀、安全阀、体积调节阀和喷油器。本发明专利技术通过上位机的LabVIEW程序发出控制信号，精确控制喷油器喷油时间和压力信号采集时间的同步性，实现喷油电流曲线可控的喷油率测试。实现喷油电流曲线可控的喷油率测试。实现喷油电流曲线可控的喷油率测试。

【技术实现步骤摘要】
一种基于LabVIEW的喷油率测试装置的控制系统及其方法


[0001]本专利技术属于喷油率测试
，特别是涉及一种基于喷油率测试装置的控制系统、控制方法、设备和介质。

技术介绍

[0002]喷油规律的实验测量是研究喷油规律的主要手段，为了获得准确可靠的喷油器喷油量及喷油率，目前最常用的方法有Zeuch法、Bosch长管法、位移法，此外还有蜂窝法、压力升程法、压磁法、动量法、量筒式计量法、电子天平称重法、容积法等。
[0003]Zeuch方法是将燃料注入一个充满燃料的密闭容器中，然后利用容器内压力与喷射量成比例上升的现象来计算喷射量。当向容积为V0的容器注入体积为V的燃料时，容器内液体的压力升P用下式表示：
[0004]其中K为液体的体积模量；
[0005]注入体积V用下式表示：
[0006]当时间为t时，通过下式得到燃油喷射速率：
[0007][0008]LabVIEW是一种程序开发环境，类似于C和BASIC开发环境，但是LabVIEW与其他计算机语言的显著区别是：其他计算机语言都是采用基于文本的语言产生代码，而 LabVIEW使用的是图形化编辑语言G编写程序，产生的程序是框图的形式。

技术实现思路

[0009]本专利技术目的是为了解决现有技术中的问题，提出了一种基于喷油率测试装置的控制系统、控制方法、设备和介质。本专利技术通过上位机的LabVIEW程序发出控制信号，精确控制喷油器喷油时间和压力信号采集时间的同步性，实现喷油电流曲线可控的喷油率测试。
>[0010]本专利技术是通过以下技术方案实现的，本专利技术提出一种基于喷油率测试装置的控制系统，所述控制系统包括圆柱形压力容腔1、数据处理系统2、上位机8、下位机9、高压共轨喷油试验台5、压力传感器6、温度传感器7、卸料阀4、安全阀10、体积调节阀11和喷油器3；
[0011]所述的上位机8与LabVIEW程序人机交互界面相连；所述的上位机8与下位机9相连；所述下位机9和喷油器3连接；所述下位机9还与数据处理系统2连接；所述的数据处理系统2和监测设备连接；所述监测设备包含温度传感器7和压力传感器6；所述的卸料阀4和数据处理系统2连接；所述的温度传感器7用于监测压力容腔1内的温度，并将其传递给数据处理系统2；所述的压力传感器4用于监测压力容腔1内的压力变化情况，并将其传递给数据处理系统2；所述安全阀10和体积调节阀11均设置在压力容腔1上；所述高压共轨喷油试验台5分别与喷油器3和卸料阀4相连接。
[0012]进一步地，所述下位机9包含喷油器驱动板卡和信号输出板卡；所述喷油器驱动板卡和喷油器3连接；所述信号输出板卡和数据处理系统2连接；所述信号输出板卡用于将上止点TDC信号和曲轴转角CA信号转换为数字信号后传递给数据处理系统2；所述喷油器驱动板卡用于将喷油器驱动信号传递给喷油器3；所述上位机8用于通过LabVIEW分析和显示下位机9发出的TDC、CA和喷油器驱动信号。
[0013]进一步地，所述压力容腔1内压力传感器6采用直插式动态压力传感器，前段通过打孔密封安装在定容弹腔体内；所述压力容腔1内温度传感器7采用直插式热电偶，前段通过打孔密封安装在定容弹腔体内。
[0014]进一步地，所述信号输出板卡采用NI 9474数据输出板卡，前端为DO/COM接线端口，数据处理系统2上止点TDC信号输入端连接到NI 9474DO1接线端口，数据处理系统2曲轴转角CA信号输入端连接到NI 9474DO2接线端口；所述喷油器驱动板卡采用 NI 9751驱动板卡，前端为DO/COM接线端口，喷油器3的信号输入端连接到NI 9751DO1 接线端口。
[0015]进一步地，所述的数据处理系统2将采集到的压力传感器6测量的压力信号、温度传感器7测量的温度信号、下位机发出的上止点TDC信号和曲轴转角CA信号传送给数据处理与显示系统，数据处理与显示系统对采集得到的压力、温度信号进行滤波平滑处理，根据测量得到的喷油器整个喷油过程中压力容腔1内的压力、温度信号以及TDC和CA 信号，得到整个喷油过程中的喷油规律。
[0016]本专利技术提出一种基于喷油率测试装置的控制系统的控制方法，所述控制方法具体包括：
[0017]步骤一：在上位机8LabVIEW前面板信号设定模块分别输入上止点TDC信号的频率和占空比、曲轴转角CA信号的频率和占空比，并传递给下位机9，下位机9生成上止点 TDC信号方波信号和曲轴转角CA信号传递给数据处理系统2；
[0018]步骤二：打开安全阀10，关闭卸料阀4，上位机8LabVIEW程序控制下位机9驱动喷油器3向压力容腔1内喷油，腔内气体通过腔体上侧的安全阀10排出，待腔内气体完全排出后，关闭安全阀10；
[0019]步骤三：根据压力传感器6传递给数据处理系统2的压力值，当压力容腔1内压力即将达到背压设定值前停止喷油，并微调体积调节阀11使背压达到设定值；
[0020]步骤四：数据处理系统2采集压力信号、温度信号、上止点TDC信号和曲轴转角CA 信号，并将其传送给数据处理与显示系统；
[0021]步骤五：经过数据处理与显示系统处理数据，得到喷油过程的喷油规律。
[0022]进一步地，在步骤一中，在压力设定模块输入点火触发压力值；所述在压力设定模块输入点火触发压力值的具体方法为：
[0023]①
通过上位机8在FPGA程序面板中添加I/O节点，单击选择Mod3/DO0关联NI 9474 数据输出板卡，输出上止点TDC信号；选择Mo4/DO0关联NI 9474数据板卡，输出曲轴转角CA信号；
[0024]②
在RT程序前面板输入上止点TDC信号的频率和占空比，输入曲轴转角CA信号的频率和占空比；
[0025]③
在顺序结构里的第一帧，触发信号经过“反馈节点”函数控件后，和前一次循环的触发信号通过“与”运算，使触发信号保持为“真”，触发“条件结构”；
[0026]④“
条件结构”添加“方波发生器”，设置上止点TDC信号频率和点火信号占空比，输出上止点TDC方波信号到“I/O节点”关联NI 9474板卡，NI 9474板卡输出上止点TDC信号给数据处理系统2；
[0027]⑤
顺序结构第二帧，触发信号保持为“真”，触发“条件结构”，“条件结构”添加“方波发生器”，设置曲轴转角CA信号频率和占空比，输出曲轴转角CA方波信号到“I/O节点”关联NI 9474板卡，NI 9474板卡输出曲轴转角CA信号给数据处理系统2；
[0028]⑥
在触发信号为“真”的同时，NI 9751喷油驱动板卡接收到喷油信号，驱动喷油器3 喷射燃油。
[0029]进一步地，单击“保存”布尔按钮触发“条件结构”函数控件，将显示压力信号和温度信号曲线的波形图表“历史数据”属性节点写入到Excel表格并保存。
[0030]本专利技术提出一种电子设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于喷油率测试装置的控制系统，其特征在于，所述控制系统包括圆柱形压力容腔(1)、数据处理系统(2)、上位机(8)、下位机(9)、高压共轨喷油试验台(5)、压力传感器(6)、温度传感器(7)、卸料阀(4)、安全阀(10)、体积调节阀(11)和喷油器(3)；所述的上位机(8)与LabVIEW程序人机交互界面相连；所述的上位机(8)与下位机(9)相连；所述下位机(9)和喷油器(3)连接；所述下位机(9)还与数据处理系统(2)连接；所述的数据处理系统(2)和监测设备连接；所述监测设备包含温度传感器(7)和压力传感器(6)；所述的卸料阀(4)和数据处理系统(2)连接；所述的温度传感器(7)用于监测压力容腔(1)内的温度，并将其传递给数据处理系统(2)；所述的压力传感器(4)用于监测压力容腔(1)内的压力变化情况，并将其传递给数据处理系统(2)；所述安全阀(10)和体积调节阀(11)均设置在压力容腔(1)上；所述高压共轨喷油试验台(5)分别与喷油器(3)和卸料阀(4)相连接。2.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于，所述下位机(9)包含喷油器驱动板卡和信号输出板卡；所述喷油器驱动板卡和喷油器(3)连接；所述信号输出板卡和数据处理系统(2)连接；所述信号输出板卡用于将上止点TDC信号和曲轴转角CA信号转换为数字信号后传递给数据处理系统(2)；所述喷油器驱动板卡用于将喷油器驱动信号传递给喷油器(3)；所述上位机(8)用于通过LabVIEW分析和显示下位机(9)发出的TDC、CA和喷油器驱动信号。3.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于，所述压力容腔(1)内压力传感器(6)采用直插式动态压力传感器，前段通过打孔密封安装在定容弹腔体内；所述压力容腔(1)内温度传感器(7)采用直插式热电偶，前段通过打孔密封安装在定容弹腔体内。4.根据权利要求2所述的控制系统，其特征在于，所述信号输出板卡采用NI 9474数据输出板卡，前端为DO/COM接线端口，数据处理系统(2)上止点TDC信号输入端连接到NI 9474 DO1接线端口，数据处理系统(2)曲轴转角CA信号输入端连接到NI 9474 DO2接线端口；所述喷油器驱动板卡采用NI 9751驱动板卡，前端为DO/COM接线端口，喷油器(3)的信号输入端连接到NI 9751 DO1接线端口。5.根据权利要求4所述的控制系统，其特征在于，所述的数据处理系统(2)将采集到的压力传感器(6)测量的压力信号、温度传感器(7)测量的温度信号、下位机发出的上止点TDC信号和曲轴转角CA信号传送给数据处理与显示系统，数据处理与显示系统对采集得到的压力、温度信号进行滤波平滑处理，根据测量得到的喷油器整个喷油过程中压力容腔(1)内的压力、温度信号以及TDC和CA信号，得到整个喷油过程中的喷油规律。6.一种如权利要求1所述的基于喷油率测试装置的控制系统的控制方法，其特征在于，所述控制方法具体包括：步骤一：在上位机(8)LabVIEW前面板信号设定模块分别输入上止点TDC信...

【专利技术属性】
技术研发人员：熊仟，司元强，刘龙，刘文浩，史歆如，宛张义，王璐江，梁德治，
申请(专利权)人：哈尔滨工程大学，
类型：发明
国别省市：