文丘里管、egr流量測量系統(tǒng)及其測量方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及流量測量設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種文丘里管、EGR流量測量系統(tǒng)及 其測量方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前，文丘里管作為常用的流量測量裝置，已經(jīng)廣泛用于，石油、化工、冶金和電力 等行業(yè)的流體控制與計(jì)量中。
[0003] 以發(fā)動機(jī)為例。隨著發(fā)動機(jī)排放法規(guī)的日益嚴(yán)格，目前存在EGR(Exhaust Gas Recirculation，排氣再循環(huán)）和 SCR(Selective Catalytic Reduction，選擇性催化還原技 術(shù)）兩種排放路線。其中，EGR發(fā)動機(jī)應(yīng)用較廣。
[0004] 在EGR發(fā)動機(jī)上，需要實(shí)現(xiàn)EGR閥的閉環(huán)控制。在現(xiàn)有的閉環(huán)控制結(jié)構(gòu)中，應(yīng)用較 普遍的是基于新鮮進(jìn)氣流量的閉環(huán)控制，即，以發(fā)動機(jī)進(jìn)氣流量作為控制目標(biāo)從而控制EGR 閥的開度。
[0005] 現(xiàn)有的文丘里管可以實(shí)現(xiàn)對EGR廢氣的計(jì)算和測量，但是，由于發(fā)動機(jī)運(yùn)行時(shí)排 氣存在脈沖，而EGR管路出口與進(jìn)氣管路相連，可能存在EGR廢氣倒流的現(xiàn)象，而目前的文 丘里管無法測量其內(nèi)部的流體流向，因而無法測量出倒流流量，導(dǎo)致最終測量得出的流量 偏差較大，影響EGR閥的調(diào)節(jié)。
[0006] 因此，如何提高測量流量的準(zhǔn)確性，已成為本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 有鑒于此，本發(fā)明提供了一種文丘里管，以提高測量流體流量的準(zhǔn)確性。本發(fā)明還 公開了一種具有上述文丘里管的EGR流量測量系統(tǒng)及其測量方法。
[0008] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：
[0009] -種文丘里管，所述文丘里管包括依次連接的入口段、收縮段、喉口及擴(kuò)散段，
[0010] 還包括用于檢測所述喉口的壓力的喉口壓力通道，所述喉口壓力通道伸入所述喉 口的端部開口位于所述喉口和所述擴(kuò)散段的連接處，所述端部開口朝向所述擴(kuò)散段。
[0011] 優(yōu)選地，上述文丘里管，所述喉口壓力通道為"L"形通道；
[0012] 所述喉口壓力通道包括垂直于所述喉口的中心線的垂直段及與所述垂直段的一 端連接的彎折段，所述端部開口位于所述彎折段遠(yuǎn)離所述垂直段的一端，所述彎折段的軸 線與所述垂直段的軸線之間具有夾角。
[0013] 優(yōu)選地，上述文丘里管，所述彎折段的軸線平行于所述喉口的中心線；
[0014] 所述擴(kuò)散段的內(nèi)壁上設(shè)置有避讓槽，所述避讓槽靠近所述喉口的一端與所述端部 開口連通。
[0015] 優(yōu)選地，上述文丘里管，所述避讓槽的槽底面平行于所述喉口的中心線；
[0016] 所述避讓槽靠近所述喉口一端的橫截面大于或等于所述端部開口的面積。
[0017] 優(yōu)選地，上述文丘里管，所述垂直段位于所述喉口和所述擴(kuò)散段的連接處。
[0018] 本發(fā)明還提供了一種EGR流量測量系統(tǒng)，包括文丘里管及與其連接的壓力檢測裝 置，所述文丘里管為如上述任一項(xiàng)所述的文丘里管，所述壓力檢測裝置包括壓差傳感器，所 述壓差傳感器的低壓端與所述喉口壓力通道連通。
[0019] 優(yōu)選地，上述EGR流量測量系統(tǒng)，還包括連接所述壓力檢測裝置與所述文丘里管 的連接法蘭。
[0020] 優(yōu)選地，上述EGR流量測量系統(tǒng)，所述連接法蘭上設(shè)置有冷卻水路通道。
[0021] 優(yōu)選地，上述EGR流量測量系統(tǒng)，所述壓力檢測裝置還包括壓力傳感器；
[0022] 所述入口段上設(shè)置有與所述喉口壓力通道共同連接所述壓差傳感器的進(jìn)口壓力 通道及與所述壓力傳感器連接的氣體通道，所述進(jìn)口壓力通道與所述氣體通道相互獨(dú)立。
[0023] 本發(fā)明還提供了一種應(yīng)用如上述任一項(xiàng)所述的EGR流量測量系統(tǒng)的測量方法，包 括步驟：
[0024] 1)通過所述壓差傳感器檢測所述文丘里管的壓差Δ Pfeas_，判斷Δ Pfeas_的正負(fù) 情況；
[0025] 2)當(dāng)Apfeasura為正值時(shí)，根據(jù)公式a :
[0031] c-流出系數(shù)；
[0032] ε -管道膨脹系數(shù)；
[0033] d-喉徑；
[0034] D-管徑；
[0035] Cd-流量系數(shù)；
[0036] P -流體密度；
[0037] Δ Pfeas_-所述壓差傳感器檢測得出的差壓；
[0038] 3)發(fā)動機(jī)的一個(gè)工作循環(huán)周期為T，記錄ΔΡμ__為正值的時(shí)間t及Ap feasuraS 負(fù)值的時(shí)間t'，T = t+t' ；
[0039] 根據(jù)公式a及時(shí)間t得出正向EGR流量值，根據(jù)公式b及時(shí)間t'得出負(fù)向EGR流 量值；
[0040] 并計(jì)算所述EGR流量總值，所述EGR流量總值為正向EGR流量值與負(fù)向EGR流量 值的總和。
[0041 ] 在正常工況下，流體的流向應(yīng)為依次經(jīng)過入口段、收縮段、喉口及擴(kuò)散段。即，喉口 壓力通道通過與喉口連通的端部開口向壓差傳感器的低壓端傳遞喉口處的靜壓。按照流體 力學(xué)的基本原理，流體的流速將在喉口處形成局部收縮，從而使流速增加，靜壓力降低。喉 口處的靜壓一定小于入口段處的靜壓，即檢測得出的壓差傳感器的低壓端壓力小于壓差傳 感器的高壓端壓力，壓差傳感器測量到的壓差是正值。
[0042] 在流體倒流的工況下，流體的流向應(yīng)為依次經(jīng)過擴(kuò)散段、喉口、收縮段及入口段。 由于端部開口設(shè)置于喉口和擴(kuò)散段的連接處，端部開口朝向擴(kuò)散段13,在擴(kuò)散段的減縮內(nèi) 壁的引導(dǎo)下，流體中的一部分會沿端部開口流入喉口壓力通道，此時(shí)，與喉口壓力通道連接 的壓差傳感器的低壓端能夠反映該處流體的動壓，使得壓差傳感器的低壓端壓力大于壓差 傳感器的高壓端壓力，壓差傳感器測量到的壓差是負(fù)值。
[0043] 從上述的技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明提供的文丘里管，在與壓差傳感器的配合下， 不僅能反映喉口與入口段之間的壓差，還可以通過壓差傳感器的壓差正負(fù)值得出經(jīng)過文丘 里管的流體流向，有效提高了測量流體流量的準(zhǔn)確性。
[0044] 本發(fā)明還提供了一種具有上述文丘里管的EGR流量測量系統(tǒng)及該EGR流量測量系 統(tǒng)的EGR流量測量方法。由于上述文丘里管具有上述技術(shù)效果，具有上述文丘里管的EGR 流量測量系統(tǒng)及其測量方法也應(yīng)具有同樣的技術(shù)效果，在此不再詳細(xì)介紹。
【附圖說明】
[0045] 為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn) 有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本 發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以 根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0046] 圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的文丘里管的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0047] 圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的EGR流量測量系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0048] 圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的EGR流量測量系統(tǒng)的局部示意圖；
[0049] 圖4為本發(fā)明實(shí)施例提供的文丘里管、連接法蘭及壓力檢測裝置的組裝示意圖；
[0050] 圖5為本發(fā)明實(shí)施例提供的文丘里管、連接法蘭及壓力檢測裝置的透視示意圖；
[0051] 圖6為本發(fā)明實(shí)施例提供的文丘里管、連接法蘭及壓力檢測裝置的側(cè)視示意圖；
[0052] 圖7為本發(fā)明實(shí)施例提供的文丘里管的壓力示意圖；
[0053] 圖8為本發(fā)明實(shí)施例提供的文丘里管的簡化示意圖；
[0054] 圖9為本發(fā)明實(shí)施例提供的EGR流量測量系統(tǒng)的流量曲線示意圖。
[0055] 其中，
[0056] 文丘里管一 1，入口段一 11，喉口一 12，擴(kuò)散段一 13，喉口壓力通道一 14,進(jìn)口壓力 通道一15,氣體通道一16,避讓槽一17,收縮段一18,連接法蘭一2,冷卻水路通道一21，壓差 傳感器一3,壓力傳感器一4, EGR進(jìn)氣管組件一5, EGR出氣管組件一6,溫度傳感器一7,發(fā) 動機(jī)一A，EGR冷卻器一B，EGR閥一C。
【具體實(shí)施方式】
[0057] 本發(fā)明公開了一種文丘里管，以提高測量流體流量的準(zhǔn)確性。本發(fā)明還公開了一 種具有上述文丘里管的EGR流量測量系統(tǒng)及其測量方法。
[0058] 下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完 整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分