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一種發(fā)動機冷卻液散熱水箱內(nèi)部腐蝕試驗臺的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種發(fā)動機冷卻液散熱水箱內(nèi)部腐蝕試驗臺，它包括試驗臺機械裝置和電氣控制裝置，所述試驗臺機械裝置包括箱體結(jié)構(gòu)，所述箱體結(jié)構(gòu)包括上層實驗艙和下層控制艙，所述上層實驗艙和所述下層控制艙之間設有集水器，所述集水器底部設有凹槽并安裝有液位開關(guān)，所述冷卻液循環(huán)測控裝置包括高位放氣水箱，所述高位放氣水箱設在箱體結(jié)構(gòu)頂部，所述高位放氣水箱與第一管道首端連接，所述第一管道末端與加熱水箱連接，所述加熱水箱通過底部接口與第二管道首端連接。本發(fā)明技術(shù)方案能實現(xiàn)對模擬冷卻液流量、壓力、溫度的控制，最大限度的模擬真實條件下冷卻液對散熱水箱內(nèi)部的腐蝕狀況，保障試驗結(jié)果的準確。
【專利說明】一種發(fā)動機冷卻液散熱水箱內(nèi)部腐蝕試驗臺
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種試驗臺，尤其涉及一種發(fā)動機冷卻液散熱水箱內(nèi)部腐蝕試驗臺。【背景技術(shù)】
[0002]隨著汽車行業(yè)的大發(fā)展以及高端客戶的需求，中高檔車輛備受青睞,逐漸成為市場中的主角。人們對車輛性能近乎完美的追求，這就要求車輛在生產(chǎn)工藝上精益求精，在檢測試驗設備上標準化、齊全化，從而加強對車輛的檢測試驗，提升整車性能。
[0003]汽車行業(yè)擁有更為嚴格的國內(nèi)或國際行業(yè)標準，部分標準還帶具有強制性，因此更需要完善的檢測手段與之配套，我國車輛檢測試驗設備起步較晚，部分試驗設備尚存在空白，特別是針對高端車輛的檢測試驗設備由于占有資金大，技術(shù)要求高，因此發(fā)展并不全面，這對提高車輛產(chǎn)品部件的可靠性以及車輛整體性能的提升不利。
[0004]車輛系統(tǒng)水箱內(nèi)部冷卻液模擬腐蝕試驗臺，其主要特征是:由儲液罐、散熱水箱、離心水泵和防爆電機構(gòu)成，腐蝕試驗臺依據(jù)來源于汽車行業(yè)標準QC / T468或ASTM D2570發(fā)動機冷卻劑模擬使用腐蝕試驗方法來設計制作，用于模擬發(fā)動機冷卻液工作狀態(tài)下的水箱內(nèi)部腐蝕試驗。中國專利號ZL201120057750，也公開了一種發(fā)動機冷卻液模擬腐蝕試驗臺，其主要由儲液罐、散熱水箱、離心水泵和防爆電機構(gòu)成，所述水箱試件固定在金屬架上，所述儲液罐設有進、出液口，進液口通過膠管與水箱上端的出液口連接，所述水箱下端的出液口通過膠管與離心水泵連接，離心水泵通過膠管與儲液罐的出液口連接。上述結(jié)構(gòu)存在以下缺陷，其一，自動化程度不高，對試驗過程中的溫度，壓力，流量，液位的動態(tài)監(jiān)測和控制能力有限，試驗精度不高，其二，只能做單一臺產(chǎn)品的腐蝕試驗。對不同排量大小的散熱水箱離心水泵不能完全適應試驗要求，試驗數(shù)據(jù)不能滿足技術(shù)要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的一個目的在于如何更好的解決散熱水箱內(nèi)部腐蝕試驗過程中的溫度、壓力、流量、液位的精確控制，更全面和真實的實現(xiàn)對不同排量的散熱水箱進行腐蝕試驗的技術(shù)問題。
[0006]為實現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明提出一種發(fā)動機冷卻液散熱水箱內(nèi)部腐蝕試驗臺，它包括試驗臺機械裝置和電氣控制裝置，所述試驗臺機械裝置包括箱體結(jié)構(gòu)，所述箱體結(jié)構(gòu)包括上層實驗艙和下層控制艙，所述上層實驗艙包括進水口分支管、出水口分支管、出水口總管，所述出水口分支管與出水口總管連接，所述下層控制艙包括冷卻液循環(huán)測控裝置，所述上層實驗艙和所述下層控制艙之間設有集水器，所述集水器底部設有凹槽并安裝有液位開關(guān)，所述液位開關(guān)與電氣控制裝置連接，所述冷卻液循環(huán)測控裝置包括高位放氣水箱，所述高位放氣水箱設在箱體結(jié)構(gòu)頂部，所述高位放氣水箱與第一管道首端連接，所述第一管道末端與加熱水箱連接，所述加熱水箱通過底部接口與第二管道首端連接，第二管道末端與至少一個管道泵連接，所述管道泵出水口與第三管道首端連接，第三管道末端與進水口總管首端連接，所述進水口總管末端與至少一根進水口分支管連接，所述進水口分支管另一端通過被測散熱水箱與出水口分支管連接，所述出水口分支管與出水口總管首端連接，出水口總管末端與高位放氣水箱或與第一管道連接，所述第一管道還與第四管道首端連接，所述第四管道末端通過三通電動調(diào)節(jié)閥與第三管道連接。
[0007]這樣，通過高位放氣水箱儲存模擬冷卻液，加熱水箱對模擬冷卻液加熱，管道泵維持模擬冷卻液循環(huán)，上層實驗艙和所述下層控制艙之間設有集水器，實現(xiàn)對試驗過程中發(fā)生模擬冷卻液泄漏的監(jiān)測，集水器中的液位開關(guān)對模擬冷卻液液位實時監(jiān)測，當冷卻液泄漏，發(fā)生液位低于設定下限時動作，及時報警并及時通知操作人員處理，從而確保試驗條件不變，在三通電動調(diào)節(jié)閥以及電氣控制裝置配合控制下，實現(xiàn)對模擬冷卻液流量、溫度、壓力、液位的控制，保障試驗正常進行。
[0008]另外，根據(jù)本發(fā)明實施例可以具有如下附加的技術(shù)特征:
[0009]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述第一管道末端，進水口總管末端、出水口總管末端分別設有帶管堵頭的接口。這樣，試驗臺有換液，排液或清洗管道需求時，方便外接管路，及時清理不適合試驗條件的模擬冷卻液，通常，模擬冷卻液中的如沙粒等磨料在長時間工作中磨損，顆粒變細和變得不尖利，在試驗中不能真正模擬現(xiàn)實情況，導致試驗數(shù)據(jù)較真實情況偏差大，不利于得到較真實的試驗結(jié)果，通過設置管堵頭的接口，有利于及時更換、排液模擬冷卻液，在長時間試驗中，保障模擬冷卻液符合試驗條件，提高試驗數(shù)據(jù)的準確可信性。
[0010]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述加熱水箱為圓柱箱，其內(nèi)部設有浸入式管式加熱器，所述浸入式管式加熱器與電氣控制裝置連接，所述底部接口呈漏斗形接口。通過將圓柱箱底部接口設置呈漏斗形，這樣對于在試驗過程中，模擬冷卻液中的如沙粒等磨料不會滯留在加熱水箱中，而是隨模擬冷卻液一起流動，從而更有效的保障試驗中對磨料的需求，有效提高試驗效果，保障更真實的試驗數(shù)據(jù)。
[0011]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述高位放氣水箱還通過第五管道與下層控制艙中的補液水箱連接，所述第五管道上設有補液管道泵。這樣，高位放氣水箱內(nèi)部設有的雙液位開關(guān)實時監(jiān)測，當高位放氣水箱的液位發(fā)生改變，如試驗過程中發(fā)生模擬冷卻液泄漏，導致液位低于雙液位開關(guān)下限時，雙液位開關(guān)與電氣控制裝置配合，發(fā)出報警聲或停機，人工啟動補液管道泵進行及時補液，液位達到設定的上限值，補液管道泵停止，補液結(jié)束，從而保障試驗中模擬冷卻液充足，保障試驗結(jié)果準確。
[0012]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述高位放氣水箱中設有雙液位開關(guān)和自動排氣閥，所述雙液位開關(guān)與電氣控制裝置連接。通過雙液位開關(guān)實現(xiàn)對高位放氣水箱液位的監(jiān)測，保障試驗結(jié)果可靠，設置自動排氣閥，可以將試驗中管道中產(chǎn)生的氣體，及時排出，保障模擬冷卻液流動連續(xù)性。提高試驗中模擬冷卻液與被測散熱水箱內(nèi)部接觸程度，模擬冷卻液中的如沙粒等磨料才能真正發(fā)揮其作用，最大限度的模擬真實條件下冷卻液對散熱水箱內(nèi)部的腐蝕狀況，保障試驗結(jié)果的準確。
[0013]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述管道泵為兩組并聯(lián)，所述每一組管道泵的進水口和出水口分別設有截止球閥。這樣，兩組并聯(lián)的管道泵采取冗余設計，可以有效提高本試驗臺的工作可靠性，在管道泵的進水口和出水口分別設有截止球閥，有利于維修和保養(yǎng)管道泵或臨時屏蔽該段管路的時候的人員操作。
[0014]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述第一管道與加熱水箱之間還設有至少一個截止球閥和至少一個壓力傳感器I;
[0015]所述第二管道與管道泵之間設有溫度傳感器，所述溫度傳感器與電氣控制裝置連接；
[0016]所述第三管道末端與所述三通電動調(diào)節(jié)閥之間還依次設有壓力傳感器II和截止球閥和總流量傳感器；
[0017]所述進水口分支管上依次設有截止球閥，分流量傳感器，調(diào)節(jié)閥，進水口軟管；
[0018]所述出水口分支管上依次設有截止球閥和出水口軟管；
[0019]這樣，通過設置截止球閥可以更好的滿足對試驗臺中涉及管道的切除、接通的隨意控制，更有利于檢修和維護各種傳感器以及處理如管路泄漏等不確定意外事件的發(fā)生，試驗臺中，通過設置總流量傳感器，分流量傳感器以及調(diào)節(jié)閥實現(xiàn)各個分支管路的單獨流量控制，從而滿足對不同排量的散熱水箱腐蝕試驗要求，擴大了試驗臺的應用領(lǐng)域。進水口軟管、出水口軟管方便試驗時對被測散熱水箱連接。
[0020]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述電氣控制裝置包括PLC控制器，與PLC控制器連接的AD轉(zhuǎn)換模塊，所述AD轉(zhuǎn)換模塊連接有總流量傳感器、分流量傳感器、壓力傳感器I，壓力傳感器II，所述溫度傳感器通過溫控儀表與PLC控制器連接，所述溫控儀表通過AD轉(zhuǎn)換模塊與PLC控制器連接，所述溫控儀表還與加熱器連接；所述加熱器與PLC控制器連接；所述加熱器包括固態(tài)繼電器SSR ;所述PLC控制器通過彩色觸摸液屏與上位機通訊，還通過驅(qū)動電路與管道泵、補液管道泵、三通電動調(diào)節(jié)閥連接，所述驅(qū)動電路包括繼電器。這樣，采用PLC控制器，使電氣控制可靠，方便擴展，采用固態(tài)繼電器SSR可以減少試驗臺噪聲，PLC控制器通過彩色觸摸液晶屏與上位機通訊，增強試驗臺數(shù)據(jù)處理能力，提升試驗臺技術(shù)含量，更為人性化。
[0021]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，所述上層實驗艙包括設有透明觀察窗的整體開門，所述整體開門設有行程開關(guān)，所述行程開關(guān)與PLC控制器連接。這樣，通過設置透明觀察窗的整體開門，將上層實驗艙密封，保持試驗空間的獨立性，有利于提高操作人員的工作安全性，設置行程開關(guān)，杜絕試驗臺工作過程中，開啟整體開門，提高設備的安全性。
[0022]一種發(fā)動機冷卻液散熱水箱內(nèi)部腐蝕試驗臺的試驗方法，它包括的步驟是
[0023]步驟I，將所述集水器中的液體排空；
[0024]步驟2，將所述被測散熱水箱與相應進水口分支管和出水口分支管連接，相應分支管的截止球閥在測試時打開，保持模擬冷卻液液路通暢，手動調(diào)整調(diào)節(jié)閥的開度大小，控制每個被測散熱水箱的流量，流量參數(shù)設定范圍:0.5?30m3 / h ；m3 / h為立方米/小時，模擬冷卻液其他參數(shù)設定范圍是:
[0025]溫度:室溫(25°C)?120±2°C ;壓力:0.5 ?2bar ；
[0026]被測散熱水箱用模擬冷卻液配置為:水及乙二醇體積百分比各占50%混合液中，每升配I克沙粒；其中含有的氯化鈉，硫酸鈉，碳酸鹽，陰離子濃度含量均為IOOppm ；
[0027]步驟3，關(guān)閉整體開門，設定試驗持續(xù)時間，開始對測散熱水箱進行試驗；
[0028]步驟4，試驗中，電氣控制裝置對模擬冷卻液進行溫度控制監(jiān)測、壓力控制監(jiān)測和流量調(diào)節(jié)控制，所述高位放氣水箱中設有雙液位開關(guān)，所述集水器底部設有凹槽并安裝有液位開關(guān)，電氣控制裝置對發(fā)生如下狀況做出處理:
[0029](I)高位放氣水箱液位低于雙液位開關(guān)下限，報警并停機，通過設有的補液管道泵進行人工補液，液位高于上限則停止補液；
[0030](2)低于試驗溫度設定值或超過試驗溫度設定值時報警并停機；
[0031](3)當模擬冷卻液回路壓力高于設定壓力或低于設定壓力時，報警信號發(fā)出，并停止對加熱水箱加熱；
[0032](4)試驗進行中，上層實驗艙整體開門打開時，報警并停機；
[0033](5)發(fā)生模擬冷卻液泄漏，集水器中的液位開關(guān)動作，報警并停機；
[0034](6)設定試驗持續(xù)時間結(jié)束，報警并停機；
[0035]步驟5，試驗結(jié)束，電氣控制裝置采集并儲存溫度控制監(jiān)測、壓力控制監(jiān)測和流量試驗數(shù)據(jù)，自動記錄和保存試驗數(shù)據(jù)曲線，供查詢及打印，操作人員依據(jù)汽車行業(yè)標準對被測散熱水箱評定其耐腐蝕特性。
[0036]這樣，試驗中，電氣控制裝置通過集水器液位開關(guān)對試驗臺的液位進行控制，還通過溫度傳感器，壓力傳感器，流量傳感器對模擬冷卻液進行溫度控制監(jiān)測、壓力控制監(jiān)測和流量調(diào)節(jié)控制，實現(xiàn)對被測散熱水箱進行試驗。
[0037]本發(fā)明的附加方面和優(yōu)點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發(fā)明的實踐了解到。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0038]本發(fā)明的上述和/或附加的方面和優(yōu)點從結(jié)合下面附圖對實施例的描述中將變得明顯和容易理解，
[0039]圖1是本發(fā)明腐蝕試驗臺管路系統(tǒng)組成示意圖；
[0040]圖2是本發(fā)明腐蝕試驗臺電氣控制系統(tǒng)組成原理圖；
[0041]圖3是本發(fā)明腐蝕試驗臺主體結(jié)構(gòu)主視圖；
[0042]圖4是本發(fā)明腐蝕試驗臺主體結(jié)構(gòu)側(cè)視圖；
[0043]圖5是為本發(fā)明腐蝕試驗臺主體結(jié)構(gòu)后視圖；
[0044]其中:101.第一管道，102.第二管道，103.第三管道，104.第四管道，105.第五管道，106.溫度傳感器，107.出水口總管，108.三通電動調(diào)節(jié)閥，109.壓力傳感器I，110.管堵頭I，111.管堵頭II，112.管堵頭III，113.雙液位開關(guān)，114.自動排氣閥，115.高位放氣水箱，116.補液管道泵，117.管道泵，118.加熱水箱，119.浸入式管式加熱器，120.補液水箱，121.總流量傳感器，122.進水口總管，123.壓力傳感器II，124.被測散熱水箱，125.進水口軟管，126.出水口軟管，127.分流量傳感器，
[0045]201.PLC控制器，202.AD轉(zhuǎn)換模塊，203.彩色觸摸液晶屏，204.溫控儀表，205.固態(tài)繼電器SSR，206.驅(qū)動電路，207.執(zhí)行機構(gòu)，208.上位機，209.急停按鈕，210.行程開關(guān)，
[0046]301.底部接口，401.調(diào)節(jié)閥，402.凹槽，403.液位開關(guān)。
【具體實施方式】
[0047]下面詳細描述本發(fā)明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，僅用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對本發(fā)明的限制。下面結(jié)合附圖進一步說明；[0048]圖1中，所示的一種發(fā)動機冷卻液散熱水箱內(nèi)部腐蝕試驗臺，它包括試驗臺機械裝置和電氣控制裝置，所述試驗臺機械裝置包括箱體結(jié)構(gòu)，所述箱體結(jié)構(gòu)包括上層實驗艙和下層控制艙，所述上層實驗艙包括進水口分支管、出水口分支管、出水口總管107，所述出水口分支管與出水口總管107連接，所述下層控制艙包括冷卻液循環(huán)測控裝置，所述上層實驗艙和所述下層控制艙之間設有集水器，所述集水器底部設有凹槽402并安裝有液位開關(guān)403，所述液位開關(guān)403與電氣控制裝置連接，所述冷卻液循環(huán)測控裝置包括高位放氣水箱115，所述高位放氣水箱115設在箱體結(jié)構(gòu)頂部，所述高位放氣水箱115與第一管道101首端連接，所述第一管道101末端與加熱水箱118連接，所述加熱水箱118通過底部接口301與第二管道102首端連接，第二管道102末端與兩個管道泵117連接，所述管道泵117出水口與第三管道103首端連接，第三管道103末端與進水口總管122首端連接，所述進水口總管122末端與八根進水口分支管連接，所述進水口分支管另一端通過被測散熱水箱124與出水口分支管連接，所述出水口分支管與出水口總管107首端連接，出水口總管107末端與高位放氣水箱115或與第一管道101連接，所述第一管道101還與第四管道104首端連接，所述第三管道103上還設有三通電動調(diào)節(jié)閥108，所述第四管道104末端與三通電動調(diào)節(jié)閥108連接。
[0049]在圖1中所述第一管道101末端設有管堵頭1110，進水口總管122末端設有管堵頭II111、出水口總管107末端設有管堵頭111112。這樣，在試驗中，方便對管道換液，排液或清洗需求，并在試驗中，有利于保持模擬冷卻液中的如沙粒等磨料在長時間工作中尖利程度，保障模擬冷卻液符合試驗條件，提高試驗數(shù)據(jù)的準確可信性，試驗完成，模擬冷卻液可回收利用?？捎糜谥匦路蛛x出不同組分，做環(huán)保處理。
[0050]圖2、圖3中，所述加熱水箱118為圓柱箱，其內(nèi)部設有浸入式管式加熱器119，所述浸入式管式加熱器119與電氣控制裝置連接，圓柱箱的所述底部接口 301呈漏斗形接口。
[0051]所述高位放氣水箱115還通過第五管道105與下層控制艙中的補液水箱120連接，所述第五管道105上設有補液管道泵116。
[0052]所述高位放氣水箱115中設有雙液位開關(guān)113和自動排氣閥114，所述雙液位開關(guān)113與電氣控制裝置連接。
[0053]所述管道泵117為兩組并聯(lián)，所述每一組管道泵117的進水口和出水口分別設有截止球閥。
[0054]所述第一管道101與加熱水箱118之間還設有一個截止球閥和一個壓力傳感器1109 ；
[0055]所述第二管道102與管道泵117之間設有溫度傳感器106，所述溫度傳感器106與電氣控制裝置連接；
[0056]所述第三管道103末端與所述三通電動調(diào)節(jié)閥108之間還依次設有壓力傳感器II123和截止球閥和總流量傳感器121，
[0057]所述進水口分支管上依次設有截止球閥，分流量傳感器127，調(diào)節(jié)閥401，進水口軟管125 ；
[0058]所述出水口分支管上依次設有截止球閥和出水口軟管126 ；
[0059]圖2中，所述電氣控制裝置包括PLC控制器201，與PLC控制器201連接的AD轉(zhuǎn)換模塊202，所述AD轉(zhuǎn)換模塊202連接有總流量傳感器121、分流量傳感器127、壓力傳感器1109，壓力傳感器11123，所述溫度傳感器106通過溫控儀表204與PLC控制器201連接，所述溫控儀表204通過AD轉(zhuǎn)換模塊202與PLC控制器201連接，所述溫控儀表204還與加熱器連接；所述加熱器與PLC控制器201連接；所述加熱器包括固態(tài)繼電器SSR205 ;所述PLC控制器201通過彩色觸摸液晶屏203與上位機208通訊，還通過驅(qū)動電路206與執(zhí)行機構(gòu)207連接，所述執(zhí)行機構(gòu)207包括管道泵117、補液管道泵116、三通電動調(diào)節(jié)閥108，所述驅(qū)動電路包括繼電器。
[0060]所述上層實驗艙包括設有透明觀察窗的整體開門，所述整體開門設有行程開關(guān)210，所述行程開關(guān)210與PLC控制器201連接。與PLC控制器201連接的還有急停開關(guān)209以及相應的其他開關(guān)按鈕。
[0061]實施例中還包括發(fā)動機冷卻液散熱水箱內(nèi)部腐蝕試驗臺的試驗方法，它包括的步驟是
[0062]步驟I，將所述集水器中的液體排空；
[0063]步驟2，將所述被測散熱水箱124與上層實驗艙中相應進水口分支管和出水口分支管連接，相應分支管上的截止球閥在測試時打開，保持模擬冷卻液液路通暢，手動調(diào)整相應調(diào)節(jié)閥的開度大小，控制每個被測散熱水箱124的流量，流量參數(shù)設定范圍:0.5?30m3 / h ;模擬冷卻液其他參數(shù)設定范圍是:
[0064]溫度:室溫?120±2°C ;壓力:0.5?2bar ；
[0065]被測散熱水箱124用模擬冷卻液配置為:水及乙二醇體積百分比各占50%混合液中，每升配I克標準沙粒(行業(yè)標準采用的沙粒)；其中含有的氯化鈉，硫酸鈉，碳酸鹽，陰離子濃度含量均為IOOppm ；
[0066]步驟3，關(guān)閉整體開門，設定試驗持續(xù)時間，開始對測散熱水箱124進行試驗；
[0067]步驟4，試驗中，電氣控制裝置對模擬冷卻液進行溫度控制監(jiān)測、壓力控制監(jiān)測和流量調(diào)節(jié)控制，所述高位放氣水箱115中設有雙液位開關(guān)113，所述集水器底部設有凹槽402并安裝有液位開關(guān)403，電氣控制裝置對發(fā)生如下狀況做出處理:
[0068](I)高位放氣水箱液115位低于雙液位開關(guān)403下限，報警并停機，通過設有的補液管道泵116進行人工補液,液位高于上限則停止補液；
[0069](2)低于試驗溫度設定值或超過試驗溫度設定值時報警并停機；
[0070](3)當模擬冷卻液回路壓力高于設定壓力或低于設定壓力時，報警信號發(fā)出，并停止對加熱水箱118加熱；
[0071](4)試驗進行中，上層實驗艙整體開門打開時，報警并停機；
[0072](5)發(fā)生模擬冷卻液泄漏，集水器中的液位開關(guān)403動作，報警并停機；
[0073](6)設定試驗持續(xù)時間結(jié)束，報警并停機；
[0074]步驟5，試驗結(jié)束，電氣控制裝置采集并儲存溫度控制監(jiān)測、壓力控制監(jiān)測和流量試驗數(shù)據(jù)，自動記錄和保存試驗數(shù)據(jù)曲線，供查詢及打印，操作人員依據(jù)汽車行業(yè)標準QC / T468對被測散熱水箱124評定其耐腐蝕特性。
[0075]圖4、圖5中，所述的補液管道泵116選用不銹鋼管道泵，用于向試驗臺充液或補液，此過程由人工手動操作。試驗進行時，試驗臺高位安裝一個高位放氣水箱115，水箱中設有雙液位開關(guān)113(上、下限液位)，當液位低于下限時則報警或者自動停止工作。液位高于上限則自動停止補液或加液。在試驗裝置的液體管路中最高點安裝一個自動排氣閥114，防止液體流動產(chǎn)生氣阻。
[0076]本發(fā)明提供一種結(jié)構(gòu)簡單，可以同時對4?8組散熱水箱做冷卻液腐蝕試驗。所述的一種發(fā)動機冷卻液散熱水箱內(nèi)部腐蝕試驗臺，主要由試驗臺機械裝置和電氣控制裝置兩大部分所組成。
[0077]所述試驗臺機械裝置采用方鋼管結(jié)構(gòu)箱體結(jié)構(gòu)，試驗臺四周封閉，在裝置中分為上下兩層，上層為實驗艙對水箱樣件實驗，包括截止球閥、管路、被測散熱水箱124及水箱夾具等，正對被測散熱水箱124有一個帶透明觀察窗的整體開門，以便于水箱件的拆裝，便于試驗過程的監(jiān)督，便于在測試過程中保護工作人員安全；下層為控制艙，冷卻液循環(huán)測控裝置部分，包含加熱水箱118、電加熱器為浸入式管式加熱器119、補液水箱120、分流量傳感器127、調(diào)節(jié)閥401、截止球閥、總流量傳感器121、三通電動調(diào)節(jié)閥108、壓力傳感器、溫度傳感器106、管路等組成，主要完成對冷卻液溫度控制、壓力和流量的調(diào)節(jié)控制。
[0078]出水口總管107通過截止球閥與出水口分支管連接，在試驗時，實現(xiàn)對每一個分支管液體回路的獨立關(guān)閉或打開，這樣，實現(xiàn)對各個分支管路的單獨控制，手動調(diào)整進水口分支管上的調(diào)節(jié)閥401的開度，可以控制并設定通過每個被測散熱水箱124測試樣件的流量；為了保證支路流量的準確，各個支路均需安裝流量計。實現(xiàn)對不同排量大小的散熱水箱的試驗。
[0079]本實施例，被測散熱水箱124—次實驗最多可做8個樣件，在進水口總管122連接有8路進水口分支管，每個進水口分支管設有I路分流量傳感器127，一共有8路，進水口總管122連接I個總流量傳感器121，一個壓力傳感器11123，在加熱水箱118出水口處還設有一個溫度傳感器106。加熱水箱118出水口通過溫度傳感器106連接管道泵117，回路的總流量通過安裝管道泵117之后的三通電動調(diào)節(jié)閥108調(diào)節(jié)。三通電動調(diào)節(jié)閥108為合流閥。
[0080]所述壓力傳感器量程:0?2.5bar精度:0.5%。
[0081]所述的溫度傳感器選用PtlOO，儀表含PID自動控制，控制精度±2°C ;測量量程:O ?150°C，精度:(λ 5%
[0082]所述的電加熱器選用侵入式管式加熱器119，加熱器功率:21KW，采用三相平衡式加熱，采用SSR控制元件，PWM方式控制。滿足溫度控制目標:120°C ±2°C。
[0083]所述的加熱水箱118為約25L的圓柱箱，浸入式管式加熱器119嵌入其內(nèi)，這樣確保加熱快速，溫度控制響應快速。加熱水箱118的底部設有接口，該接口和管道泵117的入口相連，這樣冷卻液中的沙子不會沉積，參與循環(huán)。
[0084]所述的管道泵117選用不銹鋼耐高溫型的泵，采用并行方式，其中一臺為備用，。一臺泵出現(xiàn)故障，可以立即啟動另一臺工作，保證系統(tǒng)試驗長期可靠運行。管道泵117的技術(shù)參數(shù):流量30m3 / h揚程:20米。
[0085]本發(fā)明可以同時對4?8組散熱水箱同時做冷卻液腐蝕試驗，采用PLC控制器201順序程序控制試驗過程，提高自動化程度，實現(xiàn)試驗數(shù)據(jù)采集和儲存，自動記錄和保存試驗數(shù)據(jù)曲線，供以后查詢及打印。
[0086]圖4、圖5中，一種發(fā)動機冷卻液散熱水箱內(nèi)部腐蝕試驗臺，包括8路調(diào)節(jié)閥401、8個分流量傳感器127、被測散熱水箱124共八組，可多品種組合試驗。試驗臺設有補液水箱120、通過三通電動調(diào)節(jié)閥108進行系統(tǒng)總流量的控制。[0087]所述的高位放氣水箱115內(nèi)部設有雙液位開關(guān)113對液位控制，由補液管道泵116對高位放氣水箱115進行冷卻液補充。
[0088]所述的被測散熱水箱124上端與出水口分支管中的出水口軟管126連接，與水口分支管再與出口總管107連接，水箱下端與進水口軟管125連接，進水口軟管125經(jīng)進水口分支管與進水口總管122連接，在試驗中，對不使用的進水口分支管路應將支路的流量傳感器下的截止球閥關(guān)閉。不使用的出水口分支管也同樣將該支路的截止球閥關(guān)閉，這種獨立控制的模式，使得本試驗臺實現(xiàn)了對一個或多個相同類型或不同類型的被測散熱水箱124進行試驗的功能。
[0089]試驗臺全部管路采用304#不銹鋼管，器材均為不銹鋼及耐腐蝕材質(zhì)，試驗臺管路中設置3處管堵頭，分別是所述第一管道101末端即設置在連接完加熱水箱118之后的管段部位的管堵頭1110，進水口總管122末端設有的管堵頭II111、出水口總管107末端設有的管堵頭111112。方便系統(tǒng)有換液,排液或清洗需求。
[0090]上層實驗艙和所述下層控制艙之間設有集水器，所述集水器底部設有凹槽402并安裝有液位開關(guān)403，所述液位開關(guān)403與電氣控制裝置連接，集水器底部實施方式為呈倒錐傾斜面；當被試水箱回路中有滲漏發(fā)生時；液位開關(guān)403發(fā)出信號送到PLC控制器201，PLC控制器201輸出報警。自動切斷設備電源。在每次試驗前應將集水器中的液體排空。
[0091]所述的管道泵117的進水口設置在加熱水箱118底部，避免沙子永久沉積在加熱水箱118中。
[0092]所述的補液管道泵116選用口徑為DN25的不銹鋼管道泵,用于向試驗臺充液或補液，此過程由人工手動操作。冷卻液管道回路設有壓力監(jiān)控(> L 5個絕對壓力)；當回路壓力低于設定壓力時有報警信號發(fā)出，浸入式管式加熱器119電源切斷。加熱水箱118中也可以設置液位檢測計，如果液位過低發(fā)生干燒時報警停機。
[0093]所述水箱內(nèi)部腐蝕試驗臺依據(jù)QC / T468或ASTM D2570發(fā)動機冷卻劑模擬使用腐蝕試驗方法設計，用于模擬發(fā)動機冷卻液工作狀態(tài)下的水箱內(nèi)部腐蝕試驗。
[0094]所述的電氣控制系統(tǒng)主要由PLC控制器201、4個AD轉(zhuǎn)換模塊202、彩色液晶觸摸屏203、溫控儀表204、傳感器、驅(qū)動電路206及急停按鈕209、開關(guān)等組成原理如圖2所示。
[0095]通過彩色液晶觸摸屏203界面操作完成系統(tǒng)功能，如數(shù)據(jù)標定、通道選擇、控制方式選擇等。通過對觸摸屏的界面操作完成自動或手動控制，同時觸摸屏可實時顯示測量數(shù)據(jù)，控制試驗全過程。對應試驗8路散熱水箱，其主要顯示參數(shù)有:9路流量(8路分流量，一路總流量)、2路壓力(高位放氣水箱115出水口和進水口總管122的)、1個溫度(加熱水箱118出口位置的溫度傳感器)、工作時刻、累計時間等。狀態(tài)顯示:液位開關(guān)、急停開關(guān)
坐寸ο
[0096]所述4個AD轉(zhuǎn)換模塊屬于模擬量采集，能將溫度、壓力、流量信號均為4?20mA信號，通過模塊完成數(shù)據(jù)采集，共12個通道。
[0097]彩色液晶觸摸屏可以通過RS485和PC上位機連接，檢測的數(shù)據(jù)上傳到計算機，由組態(tài)軟件界面將采集的數(shù)據(jù)實時顯示，通過鍵盤和鼠標操作完成實時過程控制和數(shù)據(jù)曲線記錄保存及打印等。當檢測到報警信號或者試驗時間到能自動停止運行。利用操作界面完成數(shù)據(jù)標定功能，由于模擬量時間長會產(chǎn)生漂移或者進行零點位置需要調(diào)整，通過標定界面完成各個通道的測量精度標定。[0098]所述的溫度檢測和控制，其中溫度傳感器為PtlOO，安裝在加熱水箱118出口位置或加管道泵的入口處。溫控儀表帶4?20mA模擬信號輸出，控制輸出為PWM型號驅(qū)動固態(tài)繼電器SSR205，自動調(diào)節(jié)冷卻液的溫度，浸入式管式加熱器119能否工作由PLC控制器201順序程序控制決定。溫度調(diào)節(jié)選用智能模糊PID控制方式，控制精度高，可以達到±2°C，控制目標值可以鍵盤設置。
[0099]試驗臺主要技術(shù)指標及特點:
[0100](I)溫度控制:室溫?120±2°C;此次試驗可設定為100°C (2)循環(huán)冷卻液的流量:
0.5?30m3 / h ;此次試驗可設定為15m3 / h (立方米每小時)(3)冷卻液壓力0.5?2bar可任意調(diào)整，此次試驗可設定1.5bar。
[0101](2)八臺被測散熱水箱124用冷卻液一次試驗大約需要100L冷卻液體。試驗完成，測試用液體可以回收利用。
[0102]同理，還可以就參數(shù)分別設定為端值進行不同要求下的試驗:(1)溫度控制:室溫?120±2°C ;此次試驗可設定為120°C ±2°C ；⑵循環(huán)冷卻液的流量:0.5?30m3 / h ；此次試驗可設定為30m3 / h(立方米每小時)(3)冷卻液壓力0.5?2bar可任意調(diào)整，此次試驗可設定2bar。或者
[0103](I)溫度控制:室溫?120±2°C ;此次試驗可設定為室溫。(2)循環(huán)冷卻液的流量:0.5?30m3 / h ;此次試驗可設定為0.5m3 / h(立方米每小時)(3)冷卻液壓力0.5?2bar可任意調(diào)整,此次試驗可設定0.5bar。
[0104]類似的試驗，具體參照上述實施例中，不在一一例舉。
[0105]在本說明書的描述中，參考術(shù)語“一個實施例”等的描述意指結(jié)合該實施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點包含于本發(fā)明的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術(shù)語的示意性表述不一定指的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點可以在任何的一個或多個實施例或示例中以合適的方式結(jié)合。
[0106]盡管已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實施例，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以理解:在不脫離本發(fā)明的原理和宗旨的情況下可以對這些實施例進行多種變化、修改、替換和變型，本發(fā)明的范圍由權(quán)利要求及其等同物限定。
【權(quán)利要求】
1.一種發(fā)動機冷卻液散熱水箱內(nèi)部腐蝕試驗臺，它包括試驗臺機械裝置和電氣控制裝置，所述試驗臺機械裝置包括箱體結(jié)構(gòu)，所述箱體結(jié)構(gòu)包括上層實驗艙和下層控制艙，所述上層實驗艙包括進水口分支管、出水口分支管、出水口總管，所述出水口分支管與出水口總管連接，所述下層控制艙包括冷卻液循環(huán)測控裝置，其特征在于，所述上層實驗艙和所述下層控制艙之間設有集水器，所述集水器底部設有凹槽并安裝有液位開關(guān)，所述液位開關(guān)與電氣控制裝置連接，所述冷卻液循環(huán)測控裝置包括高位放氣水箱，所述高位放氣水箱設在箱體結(jié)構(gòu)頂部，所述高位放氣水箱與第一管道首端連接，所述第一管道末端與加熱水箱連接，所述加熱水箱通過底部接口與第二管道首端連接，第二管道末端與至少一個管道泵連接，所述管道泵出水口與第三管道首端連接，第三管道末端與進水口總管首端連接，所述進水口總管末端與至少一根進水口分支管連接，所述進水口分支管另一端通過被測散熱水箱與出水口分支管連接，所述出水口分支管與出水口總管首端連接，出水口總管末端與高位放氣水箱或與第一管道連接，所述第一管道還與第四管道首端連接，所述第四管道末端通過三通電動調(diào)節(jié)閥與第三管道連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種發(fā)動機冷卻液散熱水箱內(nèi)部腐蝕試驗臺，其特征在于，所述第一管道末端，進水口總管末端、出水口總管末端分別設有帶管堵頭的接口。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種發(fā)動機冷卻液散熱水箱內(nèi)部腐蝕試驗臺，其特征在于，所述加熱水箱為圓柱箱，其內(nèi)部設有浸入式管式加熱器，所述浸入式管式加熱器與電氣控制裝置連接，所述底部接口呈漏斗形接口。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種發(fā)動機冷卻液散熱水箱內(nèi)部腐蝕試驗臺，其特征在于，所述高位放氣水箱還通過第五管道與下層控制艙中的補液水箱連接，所述第五管道上設有補液管道泵。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種發(fā)動機冷卻液散熱水箱內(nèi)部腐蝕試驗臺，其特征在于，所述高位放氣水箱中設有雙液位開關(guān)和自動排氣閥，所述雙液位開關(guān)與電氣控制裝置連接。`
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種發(fā)動機冷卻液散熱水箱內(nèi)部腐蝕試驗臺，其特征在于，所述管道泵為兩組并聯(lián)，所述每一組管道泵的進水口和出水口分別設有截止球閥。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種發(fā)動機冷卻液散熱水箱內(nèi)部腐蝕試驗臺，其特征在于，所述第一管道與加熱水箱之間還設有至少一個截止球閥和至少一個壓力傳感器I ; 所述第二管道與管道泵之間設有溫度傳感器，所述溫度傳感器與電氣控制裝置連接； 所述第三管道末端與所述三通電動調(diào)節(jié)閥之間還依次設有壓力傳感器II和截止球閥和總流量傳感器； 所述進水口分支管上依次設有截止球閥，分流量傳感器，調(diào)節(jié)閥，進水口軟管； 所述出水口分支管上依次設有截止球閥和出水口軟管。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種發(fā)動機冷卻液散熱水箱內(nèi)部腐蝕試驗臺，其特征在于， 所述電氣控制裝置包括PLC控制器，與PLC控制器連接的AD轉(zhuǎn)換模塊，所述AD轉(zhuǎn)換模塊連接有總流量傳感器、分流量傳感器、壓力傳感器I，壓力傳感器II，所述溫度傳感器通過溫控儀表與PLC控制器連接，所述溫控儀表通過AD轉(zhuǎn)換模塊與PLC控制器連接，所述溫控儀表還與加熱器連接；所述加熱器與PLC控制器連接；所述加熱器包括固態(tài)繼電器SSR ；所述PLC控制器通過彩色觸摸液晶屏與上位機通訊，還通過驅(qū)動電路與執(zhí)行機構(gòu)連接，所述執(zhí)行機構(gòu)包括管道泵、補液管道泵、三通電動調(diào)節(jié)閥，所述驅(qū)動電路包括繼電器。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種發(fā)動機冷卻液散熱水箱內(nèi)部腐蝕試驗臺，其特征在于，所述上層實驗艙包括設有透明觀察窗的整體開門，所述整體開門設有行程開關(guān)，所述行程開關(guān)與PLC控制器連接。
10.一種如權(quán)利要求1所述的試驗臺的試驗方法，其特征在于，它包括的步驟是: 步驟1，將所述集水器中的液體排空； 步驟2，將所述被測散熱水箱與上層實驗艙中相應進水口分支管和出水口分支管連接，相應分支管上的截止球閥在測試時打開，保持模擬冷卻液液路通暢，手動調(diào)整相應調(diào)節(jié)閥的開度大小，控制每個被測散熱水箱的流量，流量參數(shù)設定范圍:0.5~30m3 / h ;其中:m3 / h為立方米/小時；模擬冷卻液其他參數(shù)設定范圍是:溫度:室溫~120±2°C ;壓力:.0.5 ~2bar ； 被測散熱水箱用模擬冷卻液配置為:水及乙二醇各占50%混合液中，每升配I克沙粒；其中含有的氯化鈉，硫酸鈉，碳酸鹽，陰離子濃度含量為IOOppm ； 步驟3，關(guān)閉整體開門，設定試驗持續(xù)時間，開始對測散熱水箱進行試驗； 步驟4，試驗中，電氣控制裝置對模擬冷卻液進行溫度控制監(jiān)測、壓力控制監(jiān)測和流量調(diào)節(jié)控制，所述高位放氣水箱中設有雙液位開關(guān)，所述集水器底部設有凹槽并安裝有液位開關(guān)，電氣控制裝置對發(fā)生如下狀況做出處理: (1)高位放氣水箱液位低于雙液位開關(guān)下限，報警并停機，通過設有的補液管道泵進行人工補液，液位高于上限則停止補液； (2)低于試驗溫度設定值或超過試驗溫度設定值時報警并停機； (3)當模擬冷卻液回路壓力高于設定壓力或低于設定壓力時，報警信號發(fā)出，并停止對加熱水箱加熱； (4)試驗進行中，上層實驗艙整體開門打開時，報警并停機； (5)發(fā)生模擬冷卻液泄漏，集水器中的液位開關(guān)動作，報警并停機； (6)設定試驗持續(xù)時間結(jié)束，報警并停機； 步驟5，試驗結(jié)束，電氣控制裝置采集并儲存溫度控制監(jiān)測、壓力控制監(jiān)測和流量試驗數(shù)據(jù)，自動記錄和保存試驗數(shù)據(jù)曲線，供查詢及打印，操作人員依據(jù)汽車行業(yè)標準對被測散熱水箱評定其耐腐蝕特性。
【文檔編號】G01N17/00GK103698265SQ201310724542
【公開日】2014年4月2日 申請日期:2013年12月25日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月25日
【發(fā)明者】蔡秀華 申請人:湖北正興設備制造有限公司