本技術(shù)一般涉及液體消耗測(cè)量，具體涉及一種用于容器內(nèi)部液體消耗量的高精度測(cè)量裝置和方法。

背景技術(shù)：

1、在日常生產(chǎn)中，為了滿足某一設(shè)備、裝置或部件的生產(chǎn)工藝或性能測(cè)試的需求，通常需要對(duì)該設(shè)備、裝置或部件的液體消耗量，特別是在一定時(shí)間段的液體消耗量例如水、機(jī)油或者潤(rùn)滑油等的消耗量進(jìn)行監(jiān)控，以測(cè)量出該設(shè)備、裝置或部件的液體消耗量；例如，在車輛的發(fā)動(dòng)機(jī)領(lǐng)域，隨著節(jié)能和環(huán)保的大趨勢(shì)，發(fā)動(dòng)機(jī)的尿素消耗量是發(fā)動(dòng)機(jī)的重要影響因素，因此，能夠在開發(fā)試驗(yàn)過程中準(zhǔn)確、方便地測(cè)試發(fā)動(dòng)機(jī)的尿素消耗量顯得非常重要。

2、現(xiàn)有技術(shù)中，在試驗(yàn)室進(jìn)行尿素消耗測(cè)量時(shí)，需要測(cè)量發(fā)動(dòng)機(jī)工作一段時(shí)間后尿素消耗的累計(jì)質(zhì)量；有時(shí)主要采用ecu內(nèi)置的模型進(jìn)行尿素消耗量的計(jì)算，這種測(cè)量方法內(nèi)置在測(cè)量容器內(nèi)直接接觸尿素，容易造成產(chǎn)品配破壞；同時(shí)有時(shí)為了不破壞尿素箱與發(fā)動(dòng)機(jī)后處理連接的管路，使用試驗(yàn)前后對(duì)尿素箱稱重的方式計(jì)算尿素的累計(jì)消耗量，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，且精度較低，設(shè)備成本投入高，弊端較多。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、鑒于現(xiàn)有技術(shù)中的上述缺陷或不足，期望提供可解決上述技術(shù)問題的一種用于容器內(nèi)部液體消耗量的高精度測(cè)量裝置和方法。

2、本技術(shù)第一方面提供一種用于容器內(nèi)部液體消耗量的高精度測(cè)量裝置，包括：

3、儲(chǔ)液箱，所述儲(chǔ)液箱的內(nèi)部存儲(chǔ)有適用流體，所述儲(chǔ)液箱的頂部設(shè)置有補(bǔ)液口，所述補(bǔ)液口處設(shè)置有密封蓋，所述儲(chǔ)液箱的底部設(shè)置有出液口；

4、液柱成形組件，所述液柱成形組件設(shè)置在所述儲(chǔ)液箱的底部，所述液柱成形組件包括第一殼體和第一控制組件，所述第一殼體內(nèi)部形成第一腔體，所述第一殼體上設(shè)置有與所述第一腔體連通的第一入口和第一出口；所述第一入口與所述出液口連接，所述第一出口處設(shè)置有成形導(dǎo)管；所述成形導(dǎo)管用于將所述適用流體形成液柱；所述第一控制組件用于控制所述第一入口和所述第一出口連通或關(guān)閉；

5、測(cè)量組件，所述測(cè)量組件設(shè)置在所述液柱成形組件的底部，所述測(cè)量組件包括有第二殼體，所述第二殼體設(shè)置在所述第一殼體的底部，所述第二殼體內(nèi)部形成第二腔體，所述第二殼體上設(shè)置有與所述第二腔體連通的第二入口和第二出口；所述第二腔體內(nèi)沿第一方向設(shè)置有芯柱，所述芯柱上環(huán)繞有透明導(dǎo)管，所述透明導(dǎo)管的一端伸出所述第二入口與所述成形導(dǎo)管連通，所述透明導(dǎo)管的另一端伸出所述第二出口，所述透明導(dǎo)管伸出所述第二出口的一端設(shè)置有阻斷器，所述阻斷器上設(shè)置有放液閥門，所述阻斷器用于阻斷所述液柱進(jìn)入被測(cè)容器；所述放液閥門用于將所述透明導(dǎo)管內(nèi)的液柱流出；所述第一測(cè)量件設(shè)置在所述透明導(dǎo)管沿第二方向的兩側(cè)，所述第一測(cè)量件用于測(cè)量所述透明導(dǎo)管內(nèi)的所述液柱的高度位置；所述第二方向垂直于所述第一方向；

6、連接組件，所述連接組件用于連接所述透明導(dǎo)管和被測(cè)容器，所述連接組件上設(shè)置有第一壓力傳感器和第一溫度傳感器，所述第一壓力傳感器用于測(cè)量所述被測(cè)容器內(nèi)的壓力；所述第一溫度傳感器用于測(cè)量所述被測(cè)容器內(nèi)的溫度。

7、根據(jù)本技術(shù)提供的技術(shù)方案，所述測(cè)量組件還包括第二測(cè)量件，所述第二測(cè)量件設(shè)置在所述透明導(dǎo)管沿所述第一方向的兩側(cè)，所述第二測(cè)量件為小刻度尺，所述第二測(cè)量件用于增強(qiáng)所述液柱的高度位置的測(cè)量精度。

8、根據(jù)本技術(shù)提供的技術(shù)方案，所述液柱成形組件還包括有第一導(dǎo)流板和第二導(dǎo)流板，所述第一導(dǎo)流板和所述第二導(dǎo)流板均設(shè)置在所述第一腔體內(nèi)，且所述第一導(dǎo)流板和所述第二導(dǎo)流板相對(duì)設(shè)置；所述第一導(dǎo)流板的一端設(shè)置在所述第二殼體的內(nèi)壁上，所述第一導(dǎo)流板的另一端與所述成形導(dǎo)管遠(yuǎn)離所述透明導(dǎo)管的一端連接；所述第二導(dǎo)流板的一端設(shè)置在所述第二殼體的內(nèi)壁上，所述第二導(dǎo)流板的另一端與所述成形導(dǎo)管遠(yuǎn)離所述透明導(dǎo)管的一端連接；所述第一導(dǎo)流板和所述第二導(dǎo)流板在所述第一入口和所述成形導(dǎo)管之間形成導(dǎo)流通道。

9、根據(jù)本技術(shù)提供的技術(shù)方案，所述第一殼體的側(cè)壁上設(shè)置有平衡孔，所述平衡孔與所述導(dǎo)流通道連通，所述平衡孔用于平衡所述液柱上方的壓力；所述第一殼體上設(shè)置有第二壓力傳感器和第二溫度傳感器，所述第二壓力傳感器用于測(cè)量所述導(dǎo)流通道處的壓力，所述第二溫度傳感器用于測(cè)量所述導(dǎo)流通道處的溫度。

10、根據(jù)本技術(shù)提供的技術(shù)方案，所述第一控制組件包括：

11、截止件，所述截止件包括第一橫板、第一豎板和第二橫板，所述第一橫板沿所述第二方向從所述第一殼體的一側(cè)插入所述第一腔體內(nèi)，且延伸至所述成形導(dǎo)管的另一側(cè)；所述第一橫板位于所述第一殼體外的一側(cè)設(shè)置有按壓板，所述第一橫板的另一端連接所述第一豎板，所述第一豎板沿所述第一方向設(shè)置，所述第一豎板的另一端連接有第二橫板，所述第二橫板沿所述第二方向設(shè)置，所述第二橫板遠(yuǎn)離所述第一豎板的一端進(jìn)入所述成形導(dǎo)管內(nèi)，與所述成形導(dǎo)管的內(nèi)壁抵接；

12、第一彈簧，所述第一彈簧設(shè)置在所述第一豎板遠(yuǎn)離所述第一橫板的一側(cè)，所述第一彈簧的另一端與所述第二殼體的內(nèi)壁抵接。

13、根據(jù)本技術(shù)提供的技術(shù)方案，所述連接組件包括：

14、封蓋，所述封蓋設(shè)置在所述被測(cè)容器的入口處；所述第一壓力傳感設(shè)置在所述封蓋上，所述第一溫度傳感器設(shè)置在所述封蓋上；

15、快插接頭，所述快插接頭設(shè)置在所述封蓋上，所述快插接頭用于與所述透明導(dǎo)管連接；

16、壓力平衡閥，所述壓力平衡閥設(shè)置在所述封蓋上，所述壓力平衡閥用于平衡所述被測(cè)容器與大氣之間的壓力。

17、根據(jù)本技術(shù)提供的技術(shù)方案，所述儲(chǔ)液箱與所述液柱成形組件之間設(shè)置有分液組件，所述分液組件用于分割單次測(cè)量使用的所述適用流體的體積；所述分液組件包括：

18、第三殼體，所述第三殼體內(nèi)部形成第三腔體，所述第三殼體上具有與所述第三腔體連通的第三入口和第三出口，所述第三入口與所述出液口連通；所述第三出口與所述第一入口連通；

19、分液室，所述分液室設(shè)置在所述第三腔體內(nèi)，所述分液室的一端設(shè)置有移動(dòng)活塞，所述移動(dòng)活塞的另一端伸出所述第三殼體；所述移動(dòng)活塞用于調(diào)節(jié)所述分液室的容積；所述分液室上設(shè)置有第四入口和第四出口；

20、第二控制組件，所述第二控制組件包括第一狀態(tài)和第二狀態(tài)，處于第一狀態(tài)時(shí)，所述第四入口與所述第三入口連通；處于第二狀態(tài)時(shí)，所述第四出口與所述第三出口連通。

21、根據(jù)本技術(shù)提供的技術(shù)方案，所述第二控制組件包括：

22、密封墊，所述密封墊分為第一密封墊和第二密封墊，所述第一密封墊和所述第二密封墊分別抵接在所述分液室的兩側(cè)；

23、分液按鈕，所述分液按鈕設(shè)置在所述第三殼體的外部，所述分液按鈕的驅(qū)動(dòng)端伸入所述第三殼體內(nèi)與所述第一密封墊遠(yuǎn)離所述分液室的一側(cè)連接，所述分液按鈕用于推動(dòng)所述分液室在所述第三腔體內(nèi)移動(dòng)；

24、第二彈簧，所述第二彈簧設(shè)置在所述第二密封墊遠(yuǎn)離所述分液室的一側(cè)，所述第二彈簧的另一端與所述第三殼體的內(nèi)壁抵接；

25、其中，當(dāng)所述第二控制組件處于第一狀態(tài)時(shí)，所述第二彈簧處于釋放狀態(tài)，所述第三入口與所述第四入口連通，向所述分液室內(nèi)流入所述適用流體；按壓所述分液按鈕，此時(shí)所述第二控制組件處于第二狀態(tài)，所述第二彈簧處于壓縮狀態(tài)，使所述第四出口和所述第三出口連通，將所述分液室內(nèi)的適用流體流入所述第一腔體內(nèi)。

26、根據(jù)本技術(shù)提供的技術(shù)方案，所述測(cè)量組件的底部設(shè)置有剪式舉升機(jī)，所述剪式舉升機(jī)用于控制測(cè)量裝置的升降；所述剪式舉升機(jī)的底部設(shè)置有多個(gè)車輪，用于控制所述測(cè)量裝置的移動(dòng)。

27、本技術(shù)第二方面提供一種用于容器內(nèi)部液體消耗量的高精度測(cè)量方法，采用第一方面所述的一種用于容器內(nèi)部液體消耗量的高精度測(cè)量裝置，包括以下步驟：

28、根據(jù)所述被測(cè)容器內(nèi)的被測(cè)液體選擇合適的適用流體存儲(chǔ)在儲(chǔ)液箱內(nèi)；

29、將測(cè)量裝置與被測(cè)容器連接，所述測(cè)量裝置與所述被測(cè)容器形成密閉空間，內(nèi)部存儲(chǔ)有密閉空氣；

30、測(cè)量透明導(dǎo)管的直徑d；

31、測(cè)量試驗(yàn)前所述透明導(dǎo)管與所述被測(cè)容器之間的壓力p2a和溫度t2a；

32、測(cè)量所述密閉空氣的物質(zhì)的量n和摩爾氣體常數(shù)r；

33、測(cè)量所述被測(cè)液體的密度ρ；

34、控制所述儲(chǔ)液箱內(nèi)的適用流體形成液柱并流入所述透明導(dǎo)管內(nèi)；所述液柱與所述密閉空氣在所述透明導(dǎo)管內(nèi)到達(dá)壓力平衡時(shí)，記錄此時(shí)所述液柱的高度位置x1；

35、開始進(jìn)行試驗(yàn)消耗所述被測(cè)液體，當(dāng)所述被測(cè)液體消耗完成后，所述密閉空氣的壓強(qiáng)減小，所述液柱壓縮所述密閉空氣達(dá)到新的壓力平衡時(shí)，記錄此時(shí)所述液柱的高度位置x2；

36、測(cè)量試驗(yàn)后所述透明導(dǎo)管與所述被測(cè)容器之間的壓力p2b和溫度t2b；

37、根據(jù)公式(一)計(jì)算所述被測(cè)液體的體積消耗量v消耗；

38、

39、根據(jù)公式(二)計(jì)算所述被測(cè)液體的質(zhì)量消耗量m消耗；

40、m消耗＝v消耗·ρ公式(二)。

41、本技術(shù)的有益效果在于：

42、本技術(shù)提供一種用于容器內(nèi)部液體消耗量的高精度測(cè)量裝置及方法，所述測(cè)量裝置包括：儲(chǔ)液箱、液柱成形組件、測(cè)量組件和連接組件，所述儲(chǔ)液箱的內(nèi)部存儲(chǔ)有適用流體，所述儲(chǔ)液箱的頂部設(shè)置有補(bǔ)液口，所述補(bǔ)液口處設(shè)置有密封蓋，所述儲(chǔ)液箱的底部設(shè)置有出液口；所述儲(chǔ)液箱的底部設(shè)置有液柱成形組件，所述液柱成形組件包括第一殼體和第一控制組件，所述第一殼體內(nèi)部形成第一腔體，所述第一殼體上設(shè)置有與所述第一腔體連通的第一入口和第一出口；所述第一入口與所述出液口連接，所述第一出口處設(shè)置有成形導(dǎo)管，所述成形導(dǎo)管用于將所述適用流體形成液柱，所述第一控制組件用于控制所述第一入口和所述第一出口連通或關(guān)閉；所述液柱成形組件的底部設(shè)置有測(cè)量組件，所述測(cè)量組件包括有第二殼體，所述第二殼體設(shè)置在所述第一殼體的底部，所述第二殼體內(nèi)部形成第二腔體，所述第二殼體上設(shè)置有與所述第二腔體連通的第二入口和第二出口；所述第二腔體內(nèi)沿第一方向設(shè)置有芯柱，所述芯柱上環(huán)繞有透明導(dǎo)管，所述透明導(dǎo)管的一端伸出所述第二入口與所述成形導(dǎo)管連通，所述透明導(dǎo)管的另一端伸出所述第二出口，所述透明導(dǎo)管伸出所述第二出口的一端設(shè)置有阻斷器，所述阻斷器上設(shè)置有放液閥門，所述阻斷器用于阻斷所述液柱進(jìn)入被測(cè)容器；所述放液閥門用于將所述透明導(dǎo)管內(nèi)的液柱流出；所述第一測(cè)量件設(shè)置在所述透明導(dǎo)管沿第二方向的兩側(cè)，所述第一測(cè)量件用于測(cè)量所述透明導(dǎo)管內(nèi)的所述液柱的高度位置；所述透明導(dǎo)管與所述被測(cè)容器之間設(shè)置有連接組件，所述連接組件上設(shè)置有第一壓力傳感器和第一溫度傳感器，所述第一壓力傳感器用于測(cè)量所述被測(cè)容器內(nèi)的壓力；所述第一溫度傳感器用于測(cè)量所述被測(cè)容器內(nèi)的溫度；

43、使用所述測(cè)量裝置測(cè)量所述被測(cè)容器內(nèi)部液體消耗量時(shí)，首先根據(jù)所述被測(cè)容器內(nèi)的被測(cè)液體選擇適用流體存儲(chǔ)在所述儲(chǔ)液箱內(nèi)，隨后將所述透明導(dǎo)管與所述被測(cè)容器之間通過所述連接組件連接，此時(shí)所述測(cè)量裝置與所述被測(cè)容器之間形成密閉空間，內(nèi)部存儲(chǔ)有密閉空氣；測(cè)量所述透明導(dǎo)管的直徑d，同時(shí)在試驗(yàn)前，分別采用所述第一壓力傳感器和所述第一溫度傳感器測(cè)量所述透明導(dǎo)管與所述被測(cè)容器之間的壓力p2a和溫度t2a；測(cè)量完畢后，所述第一控制組件控制所述儲(chǔ)液箱內(nèi)的適用流體經(jīng)過所述液柱成形組件形成液柱，并流入所述透明導(dǎo)管內(nèi)，當(dāng)達(dá)到單次測(cè)量所需要的適用流體的體積后，通過所述第一控制組件控制所述適用流體不再流入所述透明導(dǎo)管內(nèi)；當(dāng)所述液柱與所述密閉空氣在所述透明導(dǎo)管內(nèi)到達(dá)壓力平衡時(shí)，通過所述第一測(cè)量件測(cè)量并記錄此時(shí)所述液柱的高度位置讀數(shù)x1；隨后開始進(jìn)行試驗(yàn)消耗所述被測(cè)液體，當(dāng)所述被測(cè)液體消耗完成后，所述密閉空氣的壓強(qiáng)減小，所述液柱壓縮所述密閉空氣達(dá)到新的壓力平衡時(shí)，通過所述第一測(cè)量件測(cè)量并記錄此時(shí)所述液柱的高度位置讀數(shù)x2；隨后分別采用所述第一壓力傳感器和所述第一溫度傳感器測(cè)量試驗(yàn)后所述透明導(dǎo)管與所述被測(cè)容器之間的壓力p2b和溫度t2b；并根據(jù)公式計(jì)算出所述被測(cè)液體的體積消耗量v消耗(其中密閉空氣的物質(zhì)的量n和摩爾氣體常數(shù)r為已知參數(shù))將所述體積消耗量帶入公式m消耗＝v消耗·ρ(其中被測(cè)液體的密度ρ為已知參數(shù))，計(jì)算出所述被測(cè)液體的質(zhì)量消耗量；通過上述結(jié)構(gòu)使得，本技術(shù)采用外置式的測(cè)量方式無需直接接觸所述被測(cè)液體，提高測(cè)量過程中的安全性能，無需破壞用戶產(chǎn)品，保證了用戶產(chǎn)品的完整性；同時(shí)通過透明導(dǎo)管計(jì)算出被測(cè)液體的消耗量，測(cè)量精度高，節(jié)省成本，且操作便捷，省時(shí)省力。