一种汽车碳罐丁烷工作能力检测装置及其检测方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种汽车部件的检测装置及检测方法，特别是一种汽车碳罐丁烷工作能力检测装置及其检测方法。
【背景技术】
[0002]碳罐总成是汽车蒸发排放控制的主要零件，其作用是吸附来自油箱的汽油蒸汽并暂时储存起来，在特定的工况下，汽车的电控单元控制碳罐脱附电磁阀打开，进气歧管的负压导致外界的新鲜空气流经碳罐，将活性炭上吸附的汽油蒸汽脱附至发动机进行燃烧。
[0003]汽车碳罐的工作能力是碳罐重要的特殊特性之一，工作能力分为汽油工作能力(GWC)和丁烷工作能力(BWC)，根据循环数不同，又分为初始工作能力及终了工作能力，初始工作能力指经过6次检测后，碳罐单位有效容积对蒸汽的有效吸附量，单位为g/100ml，终了工作能力指经过150次检测后，碳罐单位有效容积对蒸汽的有效吸附量，单位为g/100mlo
[0004]根据中国环境保护行业标准《环境保护产品技术要求-汽油车燃油蒸发污染物控制系统(装置)》(标准号:HJ/T 390-2007)对碳罐丁烷工作能力试验方法的要求如下:
6.2.5.2使用丁烷进行试验 a )对碳罐进行称重；
b)使用50%容积的丁烷和50%容积的氮气的混合气，以2.5g/min 丁烷的充气速率，在(25±5) °C的条件下使碳罐吸附，直至临界点；
c)对碳罐进行称重；
d)以温度为(25±5)°C的干空气对碳罐进行脱附，脱附流量为(25±l)L/min，脱附气体量为600个碳罐有效容积；
e)对碳罐进行称重；
f)重复b)到e)步骤150次，其中第7次循环到第148次循环的步骤c)和步骤e)可以省略；
g)计算第5次和第6次循环中步骤c)与步骤e)测得的碳罐质量之差的平均值；
h)步骤g)所得平均值与碳罐有效容积之比即为装置的初始工作能力；
i)计算第149和第150次循环中步骤c)与步骤e)测得的碳罐质量之差的平均值； j)步骤i)所得平均值与碳罐有效容积之比即为装置的终了工作能力。
[0005]存在的问题是:目前尚未有专用的检测装置，大多采用人工测量的方式检测，操作麻烦、效率低，检测精度难以保证。
【发明内容】
[0006]本发明要解决的技术问题是:根据中国环境保护行业标准(标准号:HJ/T390-2007)的要求，提供一种效率高、能确保检测精度的汽车碳罐丁烷工作能力(BWC)检测装置及其检测方法，以克服已有技术所存在的上述不足。
[0007]本发明采用的技术方案是:一种汽车碳罐丁烷工作能力检测装置，包括气源1、气源I1、流量控制单元1、流量控制单元I1、流量控制单元II1、真空栗、第一电磁通断阀、第二电磁通断阀、第三电磁通断阀、第四电磁通断阀、重量测量单元1、重量测量单元II和中央控制单元；
所述重量测量单元I承载待测的碳罐I，重量测量单元II承载待测的碳罐II ;
所述气源I通过管路与流量控制单元I的输入端接通，所述气源II通过管路与流量控制单元II的输入端接通，流量控制单元I的输出端与流量控制单元II的输出端连通后经第一电磁通断阀与待测碳罐I的吸附口连通，碳罐I的脱附口经第四电磁通断阀与流量控制单元III和真空栗连通，碳罐I的通气口经第二电磁通断阀与碳罐II的吸附口连通，碳罐II的的脱附口经第三电磁通断阀与流量控制单元III和真空栗连通，碳罐II的通气口通大气；所述流量控制单元1、流量控制单元I1、流量控制单元II1、重量测量单元1、重量测量单元I1、第一电磁通断阀、第二电磁通断阀、第三电磁通断阀和第四电磁通断阀分别与中央控制单元电路连接；
所述重量测量单元I用于测量碳罐I的重量改变并将获取的数据向中央控制单元传递，重量测量单元II用于测量碳罐II的重量改变并将获取的数据向中央控制单元传递；所述流量控制单元I用于监测气源I的流量和速度，并将获取的数据向中央控制单元传递，在中央控制单元的控制下控制气源I的流量和速度；所述流量控制单元II用于监测气源II的流量和速度、并将获取的数据向中央控制单元传递，在中央控制单元的控制下控制气源II的流量和速度；所述流量控制单元III用于监测真空栗所产生的负压的流量，并将获取的数据向中央控制单元传递，在中央控制单元的控制下控制真空栗的负压的流量；所述第一电磁通断阀、第二电磁通断阀、第三电磁通断阀和第四电磁通断阀分别在中央控制单元的控制下切断或开通所在管路；所述气源I为丁烷、气源II为氮气。
[0008]其进一步的技术方案是:所述流量控制单元1、流量控制单元II和流量控制单元III结构相同，包括电控流量阀和流量传感器。
[0009]更进一步:所述第一电磁通断阀前端的管路上连接有水气过滤分离器。
[0010]所述重量测量单元I包括电子天平I，所述重量测量单元II包括电子天平II。
[0011]其另一技术方案是:一种汽车碳罐丁烷工作能力检测装置的检测方法，所述检测方法包括下述步骤:
A.设定符合检测要求的混合气源比例和混合气体总流量，存入中央控制单元；
B.分别在重量测量单元I和重量测量单元II上安置待检测的碳罐I和碳罐II，并按要求将其吸附口、脱附口和通气口与检测装置的管路连接；
C.进行吸附:
a.关闭第四电磁通断阀，打开检测装置的气源I和气源II，在中央控制单元的控制下，通过流量控制单元I和流量控制单元II控制气源I和气源II按照设定的检测比例和流量混合；
b.接通第一电磁通断阀，当流量传感器和流量传感器分别测得气源I和气源II的实时吸附流量符合设定标准时，符合设定标准时的混合气体经第一电磁通断阀送入碳罐I，碳罐I吸附丁烷接近饱和后，丁烷经碳罐I的通气口和第二电磁通断阀送入碳罐II ;
C.中央控制单元监测重量测量单元II之电子天平II，当碳罐II重量的增量大于2克时，关闭第一电磁通断阀停止充气，吸附阶段结束；
d.进入约20分钟的稳定阶段，稳定完成后，中央控制单元读出重量测量单元I之电子天平I的值、即为碳罐I的初始值；
D.对碳罐I进行脱附:
a.关闭第一电磁通断阀，第二电磁通断阀通大气，打开第四电磁通断阀和真空栗，在流量控制单元III的控制下提供设定的负压和流量，大气中空气经第二电磁通断阀进入碳罐I的通气口，从碳罐I的脱附口经第四电磁通断阀吸出；
b.中央控制单元监测重量测量单元I之电子天平I，当碳罐I的脱附流量与时间的累积使脱附吸出的容积达到设定值后，关闭第二电磁通断阀(8)和第四电磁通断阀，脱附过程结束；
c.进入约10分钟的稳定阶段，稳定完成后，中央控制单元读出重量测量单元1-电子天平I的值，其与初始值的差值即为本循环测量的碳罐I的工作能力值；将数据记录保存；
E.对碳罐II进行脱附:
关闭第四电磁通断阀打开第三电磁通断阀和真空栗对碳罐II进行吸气脱附，使碳罐II排空以备下一次检测循环使用；
F.计算出碳罐I的丁烷初始工作能力:
当进行完第6次循环，中央控制单元通过测定结果，求得第5次和第6次循环中工作能力值的平均值与碳罐有效容积之比即为碳罐I的丁烷初始工作能力；
G.计算出碳罐的丁烷终了工作能力:
当进行完第150次循环，中央控制单元通过测定结果，求得第149次和第150次循环中工作能力值的平均值与碳罐有效容积之比即为碳罐I的丁烷终了工作能力。
[0012]由于采用上述技术方案，本发明之一种汽车碳罐丁烷工作能力检测装置及其检测方法具有以下有益效果:
1.本发明之一种汽车碳罐丁烷工作能力检测装置包括流量控制单元、重量测量单元和中央控制单元，可在中央控制单元控制下，实现丁烷工作能力(BWC)全自动循环检测，只要将需要检测的碳罐与设备连接好后，开启设备，即可在标准时间之后得到相关检测结果，并可记录、保存结果，绘制相关曲线，检测精度尚;
2.本发明之一种汽车碳罐丁烷工作能力检测装置设置有流量控制单元和重量测量单元，可严格按照国家蒸发排放标准而设定(模拟整车实际情况)检测介质丁烷及氮气混合气体的流量，通过中央控制单元严格控制，得到符合检测混合比例标准的混合气源，确保检测结果的准确和稳定；
3.本发明之一种汽车碳罐丁烷工作能力检测装置之检测方法操作简便，检测效率高，检测结果直观且可以导出数据供进一步分析。
[0013]下面，结合附图对本发明之一种汽车碳罐丁烷工作能力检测装置及其检测方法的技术特征作进一步的说明。
【附图说明】
[0014]图1为本发明之一种汽车碳罐丁烷工作能力检测装置管路、电路连接示意图； 图2为本发明之一种汽车碳罐丁烷工作能力检测装置控制原理框图；
图中
01—中央控制单元，1 一气源I，2—气源II，3 —流量控制单元I，31 —电控流量阀，32 —流量传感器，4一流量控制单元II，41 一电控流量阀，42 —流量传感器，5—水气过滤分离器，6—第一电磁通断阀，7 —重量测量单元I，8—第二电磁通断阀，9一第三电磁通断阀，10 —重量测量单元II，11 一第四电磁通断阀，12 —流量控制单元III，121—电控流量阀，122 —流量传感器，13—真空栗。
【具体实施方式】
[0015]实施例一
一种汽车碳罐丁烷工作能力检测装置，包括气源I 1、气源II 2、流量控制单元I 3、流量控制单元II 4、流量控制单元III12、真空栗13、第一电磁通断阀6、第二电磁通断阀8、第三电磁通断阀9、第四电磁通断阀11、重量测量单元I 7、重量测量单元II 10和中央控制单元01 ；
所述重量测量单元I承载待测的碳罐I，重量测量单元II承载待测的碳罐II ;
所述气源I 1通过管路与流量控制单元I 3的输入端接通，所述气源II 2通过管路与流量控制单元II 4的输入端接通，流量控制单元I的输出端与流量控制单元II的输出端连通后经第一电磁通断阀6与待测碳罐I的吸附口连通，碳罐I的脱附口经第四电磁通断阀11与流量控制单元III 12和真空栗13连通，碳罐I的通气口经第二电磁通断阀8与碳罐II的吸附口连通，碳罐II的的脱附口经第三电磁通断阀9与流量控制单元III 12和真空栗13连通，碳罐II的通气口通大气；
所述流量控制单元1、流量控制单元I1、流量控制单元II1、重量测量单元1、重量测量单元I1、第一电磁通断阀6、第二电磁通断阀8、第三电磁