专利名称：一种测量发动机燃油的加速度智能传感器及其测量方法
技术领域：
本发明涉及发动机燃油智能传感器技术，尤其涉及一种测量发动机燃油的加速度 智能传感器及其测量方法。
背景技术：
目前，燃油发动机在不同的工况以及在异常的工况下，发动机油管中燃油流动状 况会发生变化，通常测量发动机油管中燃油的传感器有流量传感器、温度压力流量一体化 传感器等。测量燃油流量传感器燃油流量传感器是指单位时间内流经燃油管道流体量。单 位时间通过流管内某一横截面的流体的体积，称为该横截面的体积流量。当流体量以体积 表示时称为体积流量；当流体量以质量表示时称为质量流量。流量传感器可就地显示瞬时 流量、累积流量等。温度压力流量一体化传感器这种一体化传感器带有温度、压力传感器可直接测 量出燃油介质的温度、压力和流量。但是上述传感器不能反映出燃油在油管中的波动状态。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点和不足，提供一种能及时反映发动机 燃油波动情况的测量发动机燃油的加速度智能传感器。本发明的另一目的在于提供上述测量发动机燃油的加速度智能传感器的测量方 法。本发明通过下述技术方案实现一种测量发动机燃油的加速度智能传感器，包括依次连接的涡街流量计、信号采 集器、信号放大器、微型计算机、智能仪表。所述所述微型计算机连接有数据库系统、控制面板。
上述测量发动机燃油的加速度智能传感器的测量方法，包括如下步骤(1)、涡街流量计测量安装在发动机油管中，测量燃油的流量信号；O)、信号采集器在采样周期里采集燃油的流量信号，将采集到的燃油流量信号 Q1,仏…仏…I通过信号放大器对信号放大，通过微型计算机处理，并储存在数据库系统中；(3)微型计算机处理燃油流量信号得到燃油的流速和加速度，具体如下流量与被测量的流速、加速度存在确定的关系，流量与流速成正比，流量的一阶导 数是加速度；采样的流量信号与流速、流量与加速度之间的对应关系再根据燃油的流速 K=·，即流量与系数‘的乘积得到燃油的流速；系数‘是燃油流过流量计的横截面积的
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倒数，根据流量计的型号，通过数据库系统设定，通过微型计算机的运算处理，得到流速V1,V·· ν··νη，根据燃油加速度O, =，= ‘·^^，即流量的微分再与系数‘的乘积，求得
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燃油的加速度a1; a2··· …an，加速度a1; a2··· …ειη存放在数据库系统中；(4)、曲线拟合利用数据库系统将流量仏，仏…仏…化与加速度如 … …知参 数进行拟合，用光滑的曲线来描述，即a = f⑴)，拟合的次数越多，多项式f (Q)的精度越高， 这些拟合曲线保存在数据库系统中，各个时刻的燃油流量根据这些曲线a = f (Q)得到加速 度，即根据每次测量的流量得到加速度。上述步骤(2)所述采样周期一般为1 3秒。与现有技术相比本发明的有益效果在于(1)本发明既能测量燃油的加速度，还能测量燃油的流速和流量，实现了复合参数 的测量，加速度能及时反映燃油的波动情况。(2)本发明数据库系统可以存储大量的历史数据，可进行复杂的数字计算，并能进 行校正，并具有测量数据的存取功能。(3)本发明技术手段简便易行，而且测量精度高，便于推广应用。
图1为本发明测量发动机燃油的加速度智能传感器的结构示意图。图2为本发明测量发动机燃油的加速度智能传感器测量方法流程示意图。
具体实施例方式下面结合具体实施例对本发明作进一步具体详细描述，但本发明的实施方式不限 于此，对于未特别注明的工艺参数，可参照常规技术进行。实施例如图1所示，本发明测量发动机燃油的加速度智能传感器，包括了依次连接的涡 街流量计、信号采集器、信号放大器、微型计算机、智能仪表。微型计算机连接有数据库系 统、控制面板。上述数据库系统和智能仪表，用于测量发动机燃油的加速度。涡街流量计安装在发动机油管中，测量燃油的瞬时流量，信号采集器对流量信号 在采样周期里采样；信号放大器对流量信号放大和滤波处理，微型计算机可以对数据进行 函数运算处理，控制面板与微型计算机相联；控制面板进行功能选择和量程选择，可以实现 测量通道的选择，采样速率和采样次数的设，有关参数的极限限度、调整数据处理方式，以 及选择显示方式等。由于各个点的参数变化不同，智能传感器输出的信号的电平可能相差 很大，可共用一个可编程增益放大器，使每路信号放大到合适的幅度，从而提高测量精度。 微型计算机中，还包括对随机误差的处理。通过数字滤波来代替硬件滤波，即通过运算程序 来减少干扰在信号中的比重。如图2所示，上述测量发动机燃油的加速度智能传感器的测量方法，通过下述步 骤完成(1)、涡街流量计测量安装在发动机油管中，测量燃油的流量信号；O)、信号采集器在采样周期里采集燃油的流量信号，将采集到的燃油流量信号Q1,仏…仏…I通过信号放大器对信号放大，通过微型计算机处理，并储存在数据库系统中；(3)微型计算机处理燃油流量信号得到燃油的流速和加速度，具体如下流量与被测量的流速、加速度存在确定的关系，流量与流速成正比，流量的一阶导 数是加速度；采样的流量信号与流速、流量与加速度之间的对应关系再根据燃油的流速 K ，即流量与系数‘的乘积得到燃油的流速；系数‘是燃油流过流量计的横截面积的 倒数，根据流量计的型号，通过数据库系统设定，通过微型计算机的运算处理，得到流速V1, V·· V·· Vn，根据燃油加速度
权利要求
1.一种测量发动机燃油的加速度智能传感器，其特征在于，包括依次连接的涡街流量 计、信号采集器、信号放大器、微型计算机、智能仪表。
2.根据权利要求1所述的测量发动机燃油的加速度智能传感器，其特征在于所述所 述微型计算机连接有数据库系统、控制面板。
3.权利要求1或者2所述测量发动机燃油的加速度智能传感器的测量方法，其特征在 于包括如下步骤(1)、涡街流量计测量安装在发动机油管中，测量燃油的流量信号； O)、信号采集器在采样周期里采集燃油的流量信号，将采集到的燃油流量信号Q1, Q2... Qi-.. I通过信号放大器对信号放大，通过微型计算机处理，并储存在数据库系统中；(3)微型计算机处理燃油流量信号得到燃油的流速和加速度，具体如下流量与被测量的流速、加速度存在确定的关系，流量与流速成正比，流量的一阶导数是 加速度；采样的流量信号与流速、流量与加速度之间的对应关系再根据燃油的流速K 即流量与系数‘的乘积得到燃油的流速；系数‘是燃油流过流量计的横截面积的倒数，OO根据流量计的型号，通过数据库系统设定，通过微型计算机的运算处理，得到流速V1, V2. ..Vi. . . Vn，根据燃油加速度
4.权利要求3所述测量发动机燃油的加速度智能传感器的测量方法，其特征在于步 骤(2)所述采样周期为1 3秒。
全文摘要
本发明公开了一种测量发动机燃油的加速度智能传感器及其测量方法，传感器包括涡街流量计、信号采集器、信号放大器、微型计算机、数据库系统等，通过测量流量信号、曲线拟合，得到燃油加速度，从而应用于监测燃油波动状况；涡街流量计测量瞬时流量，信号采集器对流量信号在采样周期里采样；信号放大器对流量信号放大滤波处理；流量与流速成正比，流量的一阶导数是加速度；通过数据库系统和微型计算机处理，得到流速和加速度；流量与加速度之间的对应关系可以用光滑的曲线进行拟合，得到拟合多项式，这样，每次测量的流量根据拟合多项式得到加速度。本发明可用于检测发动机燃油的波动状况，具有性能稳定、精度高、使用方便等优点。
文档编号G01F9/00GK102128648SQ201110008949
公开日2011年7月20日 申请日期2011年1月14日 优先权日2011年1月14日
发明者肖海兵, 葛爽, 谢小鹏, 谢辉 申请人:华南理工大学