文丘里管、egr流量测量系统及其测量方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及流量测量设备技术领域，特别涉及一种文丘里管、EGR流量测量系统及 其测量方法。
【背景技术】
[0002] 目前，文丘里管作为常用的流量测量装置，已经广泛用于，石油、化工、冶金和电力 等行业的流体控制与计量中。
[0003] 以发动机为例。随着发动机排放法规的日益严格，目前存在EGR(Exhaust Gas Recirculation，排气再循环）和 SCR(Selective Catalytic Reduction，选择性催化还原技 术）两种排放路线。其中，EGR发动机应用较广。
[0004] 在EGR发动机上，需要实现EGR阀的闭环控制。在现有的闭环控制结构中，应用较 普遍的是基于新鲜进气流量的闭环控制，即，以发动机进气流量作为控制目标从而控制EGR 阀的开度。
[0005] 现有的文丘里管可以实现对EGR废气的计算和测量，但是，由于发动机运行时排 气存在脉冲，而EGR管路出口与进气管路相连，可能存在EGR废气倒流的现象，而目前的文 丘里管无法测量其内部的流体流向，因而无法测量出倒流流量，导致最终测量得出的流量 偏差较大，影响EGR阀的调节。
[0006] 因此，如何提高测量流量的准确性，已成为本领域技术人员亟待解决的问题。
【发明内容】
[0007] 有鉴于此，本发明提供了一种文丘里管，以提高测量流体流量的准确性。本发明还 公开了一种具有上述文丘里管的EGR流量测量系统及其测量方法。
[0008] 为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
[0009] -种文丘里管，所述文丘里管包括依次连接的入口段、收缩段、喉口及扩散段，
[0010] 还包括用于检测所述喉口的压力的喉口压力通道，所述喉口压力通道伸入所述喉 口的端部开口位于所述喉口和所述扩散段的连接处，所述端部开口朝向所述扩散段。
[0011] 优选地，上述文丘里管，所述喉口压力通道为"L"形通道；
[0012] 所述喉口压力通道包括垂直于所述喉口的中心线的垂直段及与所述垂直段的一 端连接的弯折段，所述端部开口位于所述弯折段远离所述垂直段的一端，所述弯折段的轴 线与所述垂直段的轴线之间具有夹角。
[0013] 优选地，上述文丘里管，所述弯折段的轴线平行于所述喉口的中心线；
[0014] 所述扩散段的内壁上设置有避让槽，所述避让槽靠近所述喉口的一端与所述端部 开口连通。
[0015] 优选地，上述文丘里管，所述避让槽的槽底面平行于所述喉口的中心线；
[0016] 所述避让槽靠近所述喉口一端的横截面大于或等于所述端部开口的面积。
[0017] 优选地，上述文丘里管，所述垂直段位于所述喉口和所述扩散段的连接处。
[0018] 本发明还提供了一种EGR流量测量系统，包括文丘里管及与其连接的压力检测装 置，所述文丘里管为如上述任一项所述的文丘里管，所述压力检测装置包括压差传感器，所 述压差传感器的低压端与所述喉口压力通道连通。
[0019] 优选地，上述EGR流量测量系统，还包括连接所述压力检测装置与所述文丘里管 的连接法兰。
[0020] 优选地，上述EGR流量测量系统，所述连接法兰上设置有冷却水路通道。
[0021] 优选地，上述EGR流量测量系统，所述压力检测装置还包括压力传感器；
[0022] 所述入口段上设置有与所述喉口压力通道共同连接所述压差传感器的进口压力 通道及与所述压力传感器连接的气体通道，所述进口压力通道与所述气体通道相互独立。
[0023] 本发明还提供了一种应用如上述任一项所述的EGR流量测量系统的测量方法，包 括步骤：
[0024] 1)通过所述压差传感器检测所述文丘里管的压差Δ Pfeas_，判断Δ Pfeas_的正负 情况；
[0025] 2)当Apfeasura为正值时，根据公式a :
[0031] c-流出系数；
[0032] ε -管道膨胀系数；
[0033] d-喉径；
[0034] D-管径；
[0035] Cd-流量系数；
[0036] P -流体密度；
[0037] Δ Pfeas_-所述压差传感器检测得出的差压；
[0038] 3)发动机的一个工作循环周期为T，记录ΔΡμ__为正值的时间t及Ap feasuraS 负值的时间t'，T = t+t' ；
[0039] 根据公式a及时间t得出正向EGR流量值，根据公式b及时间t'得出负向EGR流 量值；
[0040] 并计算所述EGR流量总值，所述EGR流量总值为正向EGR流量值与负向EGR流量 值的总和。
[0041 ] 在正常工况下，流体的流向应为依次经过入口段、收缩段、喉口及扩散段。即，喉口 压力通道通过与喉口连通的端部开口向压差传感器的低压端传递喉口处的静压。按照流体 力学的基本原理，流体的流速将在喉口处形成局部收缩，从而使流速增加，静压力降低。喉 口处的静压一定小于入口段处的静压，即检测得出的压差传感器的低压端压力小于压差传 感器的高压端压力，压差传感器测量到的压差是正值。
[0042] 在流体倒流的工况下，流体的流向应为依次经过扩散段、喉口、收缩段及入口段。 由于端部开口设置于喉口和扩散段的连接处，端部开口朝向扩散段13,在扩散段的减缩内 壁的引导下，流体中的一部分会沿端部开口流入喉口压力通道，此时，与喉口压力通道连接 的压差传感器的低压端能够反映该处流体的动压，使得压差传感器的低压端压力大于压差 传感器的高压端压力，压差传感器测量到的压差是负值。
[0043] 从上述的技术方案可以看出，本发明提供的文丘里管，在与压差传感器的配合下， 不仅能反映喉口与入口段之间的压差，还可以通过压差传感器的压差正负值得出经过文丘 里管的流体流向，有效提高了测量流体流量的准确性。
[0044] 本发明还提供了一种具有上述文丘里管的EGR流量测量系统及该EGR流量测量系 统的EGR流量测量方法。由于上述文丘里管具有上述技术效果，具有上述文丘里管的EGR 流量测量系统及其测量方法也应具有同样的技术效果，在此不再详细介绍。
【附图说明】
[0045] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现 有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本 发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以 根据这些附图获得其他的附图。
[0046] 图1为本发明实施例提供的文丘里管的结构示意图；
[0047] 图2为本发明实施例提供的EGR流量测量系统的结构示意图；
[0048] 图3为本发明实施例提供的EGR流量测量系统的局部示意图；
[0049] 图4为本发明实施例提供的文丘里管、连接法兰及压力检测装置的组装示意图；
[0050] 图5为本发明实施例提供的文丘里管、连接法兰及压力检测装置的透视示意图；
[0051] 图6为本发明实施例提供的文丘里管、连接法兰及压力检测装置的侧视示意图；
[0052] 图7为本发明实施例提供的文丘里管的压力示意图；
[0053] 图8为本发明实施例提供的文丘里管的简化示意图；
[0054] 图9为本发明实施例提供的EGR流量测量系统的流量曲线示意图。
[0055] 其中，
[0056] 文丘里管一 1，入口段一 11，喉口一 12，扩散段一 13，喉口压力通道一 14,进口压力 通道一15,气体通道一16,避让槽一17,收缩段一18,连接法兰一2,冷却水路通道一21，压差 传感器一3,压力传感器一4, EGR进气管组件一5, EGR出气管组件一6,温度传感器一7,发 动机一A，EGR冷却器一B，EGR阀一C。
【具体实施方式】
[0057] 本发明公开了一种文丘里管，以提高测量流体流量的准确性。本发明还公开了一 种具有上述文丘里管的EGR流量测量系统及其测量方法。
[0058] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完 整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分