Pfi噴油器噴霧形態(tài)分布測試系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于汽油機電磁閥式噴油器領(lǐng)域，尤其是一種PFI噴油器噴霧形態(tài)分布測試系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，世界汽車行業(yè)飛速發(fā)展，帶來了許多的商機和較高的就業(yè)率，但是由此引發(fā)的環(huán)境問題也逐漸加重，加上能源危機的影響，極大地制約了汽車行業(yè)的進一步發(fā)展。問題的關(guān)鍵在于汽車的能源主要依賴于燃油，它是不可再生資源，且儲量有限，因而，如何在有限的基礎(chǔ)上最大限度地提高燃油燃燒質(zhì)量就顯得至關(guān)重要。噴油器作為發(fā)動機燃油供給系統(tǒng)的重要組成部分，其噴霧特性的好壞很大程度上影響著燃燒的完善程度與排放質(zhì)量。對PFI噴油器而言，噴霧的錐角，流量和平均液滴尺寸是描述噴霧整體性能的重要參數(shù)，這些參數(shù)均可以通過噴霧的形態(tài)分布來確定。
[0003]為了規(guī)范和指導(dǎo)噴油器生產(chǎn)，國外和國內(nèi)均頒布了相關(guān)標準，包括《SAE J2715-2007》，《GB/T 25362-2010汽油機電磁閥式噴油器總成技術(shù)條件》和《GB/T25363-2010汽油機電磁閥式噴油器總成試驗方法》等推薦性標準。
[0004]標準中建議的PFI (Port Fuel Injector，進氣道噴射式)噴霧形態(tài)分布測試方法是將集油盤細分為大量的收集小孔，放置在PFI噴油器下方，進行多次噴射活動，直到集油盤采集到的燃油量足夠用于檢測，且收集的燃油量不超過它的總?cè)萘?。每個小孔中的液體燃油量可以由一些可測量的次要參數(shù)(如液位高度，電容和激光功率衰減)轉(zhuǎn)化得到。再根據(jù)測試液體的比重常數(shù)將孔內(nèi)的液體體積轉(zhuǎn)化為質(zhì)量。標準中規(guī)定集油盤網(wǎng)格形狀可以是正方形，圓形，六角形等，但是中心間距范圍4到6.5毫米，小孔數(shù)目在250到625。由于集油孔數(shù)目較多，且排布密集，如果采用傳統(tǒng)的單孔測試方式，即挨個測量孔內(nèi)燃油質(zhì)量或液位，再進行統(tǒng)計，計算等操作，工作量巨大，費時費力，且測試介質(zhì)極易揮發(fā)，測量時間越長，精度就越低。
[0005]基于這種情況，提出使用光密度法進行測量，通過工業(yè)相機拍攝集油圖像，根據(jù)孔內(nèi)液位與灰度變化關(guān)系，借助圖像處理技術(shù)，直接繪制出PFI噴油器噴霧形態(tài)分布曲線，大大縮減了測試時間，降低了操作難度以及人工操作帶來的誤差，與傳統(tǒng)方法相比具有明顯的優(yōu)勢。
【實用新型內(nèi)容】
[0006]本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)不足，提供一種有效縮減測試時間，降低操作難度以及人工操作帶來的誤差的PFI噴油器噴霧形態(tài)分布測試系統(tǒng)。
[0007]本實用新型采用的技術(shù)方案是:
[0008]一種PFI噴油器噴霧形態(tài)分布測試系統(tǒng)，包括一機器視覺實驗平臺，該平臺包括基座、立桿、滑塊、相機固定支架以及集油盤支撐架，在基座上垂直固裝一立桿，在立桿上依次滑動安裝有兩個滑塊，其中一個滑塊上固裝相機固定支架，在該滑塊與基座之間的立桿位置上設(shè)置有滑動安裝另一個滑塊，該滑塊固裝集油盤支撐架，在集油盤支撐架正下方的基座位置上向上放置面陣光源。
[0009]而且，所述PFI噴油器噴霧形態(tài)分布測試系統(tǒng)還包括工業(yè)相機、集油盤以及計算機，工業(yè)相機吊裝在相機固定支架上，集油盤卡裝在集油盤支撐架上，工業(yè)相機與計算機連接，用于相機圖像數(shù)據(jù)的傳出、存儲以及處理。
[0010]而且，所述光源采用LED面陣光源，采用PWM驅(qū)動電路。
[0011]而且，所述集油盤采用透明測試板，每排24孔，每列16孔，共有384個集油孔，孔徑3.9毫米，孔深8.3毫米。
[0012]本實用新型優(yōu)點和積極效果為:
[0013]本實用新型充分利用不同液位的燃油遮光效果不同的特點，通過工業(yè)相機獲取集油盤燃油分布的灰度圖像，結(jié)合圖像處理技術(shù)，得出灰度與孔內(nèi)液位關(guān)系，快速地推斷出燃油分布情況，無需再收集各小孔內(nèi)燃油，操作便捷，大大縮短了測試時間，且提高了測試精度。
[0014]本實用新型提供的機器視覺實驗平臺結(jié)構(gòu)簡單、設(shè)計合理，可根據(jù)需要加裝相應(yīng)的工業(yè)相機、LED光源、工業(yè)鏡頭以及工控設(shè)備，便于調(diào)整，適用性強，具有較高的推廣價值。
【附圖說明】
[0015]圖1是本實用新型中的機器視覺實驗平臺示意圖(省略面陣光源);
[0016]圖2是本實用新型中的集油盤示意圖；
[0017]圖3是本實用新型工作狀態(tài)示意圖。
【具體實施方式】
[0018]下面通過附圖結(jié)合具體實施例對本實用新型作進一步詳述，以下實施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本實用新型的保護范圍。
[0019]一種PFI噴油器噴霧形態(tài)分布測試系統(tǒng)，包括一機器視覺實驗平臺，該平臺包括基座5、立桿4、滑塊、相機固定支架2以及集油盤支撐架3，在基座上垂直固裝一立桿，在立桿上依次滑動安裝有兩個滑塊，其中一個滑塊1上固裝相機固定支架，在該滑塊與基座之間的立桿位置上設(shè)置有滑動安裝另一個滑塊6，該滑塊固裝集油盤支撐架，在集油盤支撐架正下方的基座位置上向上放置面陣光源。
[0020]上述PFI噴油器噴霧形態(tài)分布測試系統(tǒng)還包括工業(yè)相機、集油盤以及計算機，工業(yè)相機吊裝在相機固定支架上，集油盤卡裝在集油盤支撐架上，工業(yè)相機與計算機連接，用于相機圖像數(shù)據(jù)的傳出、存儲以及處理。
[0021]集油盤采用透明測試板，如圖2所示，每排24孔，每列16孔，共有384個集油孔，孔徑3.9毫米，孔深8.3毫米。將其放置在PFI噴油器下方，距離噴油嘴100毫米處，進行多次噴射活動，收集燃油。
[0022]相機支架尺寸長:385mm、寬:260mm，鋁合金材質(zhì)，輕便，穩(wěn)定，細紋噴粉防劃傷，易清潔；不銹鋼螺釘多圈旋鈕耐磨，鎖緊螺釘位內(nèi)置環(huán)形銅環(huán)，強力鎖定不易松動，不傷主桿，可上下微調(diào)。
[0023]工業(yè)相機采用百萬像素的工業(yè)相機。相機工作在連續(xù)采集模式，采集若干幀圖像，通過千兆網(wǎng)接口傳輸?shù)接嬎銠C中，供后續(xù)圖像分析使用。
[0024]光源采用LED面陣光源，采用PWM驅(qū)動電路，可手動調(diào)節(jié)合適的光強，最大化圖像灰度值動態(tài)范圍，便于后續(xù)圖像處理。
[0025]計算機包括外圍附帶的計算機、機械支架、電源等。
[0026]本實用新型的工作原理是:
[0027]將PFI噴油器放置在集油盤正中央上方，中軸線距離對準集油盤，噴油器距離集油盤100毫米。進行PFI噴油器的預(yù)處理，用測試介質(zhì)沖洗噴油器2000個脈沖，清除所有的空氣，雜質(zhì)，之后執(zhí)行背景噪聲測試，并清除噪聲。
[0028]噴油器用正庚燒來加壓，噴油脈寬5暈秒，噴射周期50暈秒。加壓后，驅(qū)動噴油器，當集油盤內(nèi)的集油孔收集到80%到95%的燃油時，停止噴射，取下集油盤，將其固定在視覺機器實驗平臺上。
[0029]垂直安裝工業(yè)相機，利用機器視覺實驗平臺垂直微調(diào)裝置上的兩個M3.5的螺孔在兩側(cè)來固定相機，也可以利用前面一個38mm*3.5mm的U型槽來固定相機，還可以在48mm*48mm的方形裝置上固定相應(yīng)的相機。調(diào)節(jié)相機視場，使視場范圍包含整個集油盤。
[0030]打開光源、相機后，開始采集圖像。相機將所采集圖像傳輸至分析計算機，在分析計算機中打開數(shù)字圖像處理軟件對其進行處理，根據(jù)圖像內(nèi)集油孔灰度值，計算出每個小孔內(nèi)收集的燃油液位值，從而繪制出噴霧質(zhì)量分布曲線。
[0031]盡管為說明目的公開了本實用新型的實施例和附圖，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解:在不脫離本實用新型及所附權(quán)利要求的精神和范圍內(nèi)，各種替換、變化和修改都是可能的，因此，本實用新型的范圍不局限于實施例和附圖所公開的內(nèi)容。
【主權(quán)項】
1.一種PFI噴油器噴霧形態(tài)分布測試系統(tǒng)，其特征在于:包括一機器視覺實驗平臺，該平臺包括基座、立桿、滑塊、相機固定支架以及集油盤支撐架，在基座上垂直固裝一立桿，在立桿上依次滑動安裝有兩個滑塊，其中一個滑塊上固裝相機固定支架，在該滑塊與基座之間的立桿位置上設(shè)置有滑動安裝另一個滑塊，該滑塊固裝集油盤支撐架，在集油盤支撐架正下方的基座位置上向上放置面陣光源。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的PFI噴油器噴霧形態(tài)分布測試系統(tǒng)，其特征在于:所述PFI噴油器噴霧形態(tài)分布測試系統(tǒng)還包括工業(yè)相機、集油盤以及計算機，工業(yè)相機吊裝在相機固定支架上，集油盤卡裝在集油盤支撐架上，工業(yè)相機與計算機連接，用于相機圖像數(shù)據(jù)的傳出、存儲以及處理。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的PFI噴油器噴霧形態(tài)分布測試系統(tǒng)，其特征在于:所述光源采用LED面陣光源，采用PWM驅(qū)動電路。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的PFI噴油器噴霧形態(tài)分布測試系統(tǒng)，其特征在于:所述集油盤采用透明測試板，每排24孔，每列16孔，共有384個集油孔，孔徑3.9毫米，孔深8.3毫米。
【專利摘要】本實用新型涉及一種PFI噴油器噴霧形態(tài)分布測試系統(tǒng)，包括一機器視覺實驗平臺，該平臺包括基座、立桿、滑塊、相機固定支架以及集油盤支撐架，在基座上垂直固裝一立桿，在立桿上依次滑動安裝有兩個滑塊，其中一個滑塊上固裝相機固定支架，在該滑塊與基座之間的立桿位置上設(shè)置有滑動安裝另一個滑塊，該滑塊固裝集油盤支撐架，在集油盤支撐架正下方的基座位置上向上放置面陣光源。本實用新型充分利用不同液位的燃油遮光效果不同的特點，通過工業(yè)相機獲取集油盤燃油分布的灰度圖像，結(jié)合圖像處理技術(shù)，得出灰度與孔內(nèi)液位關(guān)系，快速地推斷出燃油分布情況，無需再收集各小孔內(nèi)燃油，操作便捷，大大縮短了測試時間，且提高了測試精度。
【IPC分類】F02M65/00
【公開號】CN205001098
【申請?zhí)枴緾N201520536571
【發(fā)明人】吳俠, 李建文, 周曉, 朱均超, 陳金鶴, 沈康
【申請人】瑞安市質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督檢測院, 中國人民解放軍軍事交通學(xué)院
【公開日】2016年1月27日
【申請日】2015年7月22日