一种用于超声波油耗仪的计量端装夹系统

1.本实用新型涉及一种用于超声波油耗仪的计量端装夹系统。


背景技术：

2.汽车行业对汽车燃油经济性的评价，一般是通过测量发动机燃油消耗量来确定的，而发动机燃油消耗量常通过油耗仪来测定。通过用油耗仪检测汽车油耗在使用中的变化，不仅可以诊断燃料系的技术状况，而且可以诊断发动机及整车的技术状况，准确检测汽车的燃油经济性，可以降低汽车的使用费用、节省石油资源，达到节约能源的目的。
3.由于现有的直接测量法和间接测量法进行的汽车油耗检测方法都存在着安全问题，或者安装不便、测量所需时间过程等问题。
4.为了解决上述问题，本技术发明人设计了利用超声波时差法测量计算燃油流量的油耗仪，但此油耗仪也存在安装和使用上的技术空缺，为了解决上述现存的汽车油耗仪检测方法存在的技术问题以及配合利用超声波时差法测量计算燃油流量的油耗仪的安装和使用，发明人设计了计量端装夹系统。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的是为了解决利用超声波时差法进行燃油流量测量时，测量端存在的缺乏安装、使用的技术缺陷，而提出一种用于超声波油耗仪的计量端装夹系统。
6.一种用于超声波油耗仪的计量端装夹系统，所述的计量端装夹系统包括2个装夹机构，
7.其中1个装夹机构用于将所述的超声波油耗仪的超声波换能器a和超声波换能器b安装在主油路上，装夹机构上超声波换能器a和超声波换能器b安装在主油路两侧，且超声波换能器a和超声波换能器b的安装位置位于同一水平面；
8.另外1个装夹机构用于将所述的超声波油耗仪的超声波换能器c和超声波换能器d安装在回油路上，装夹机构上超声波换能器c和超声波换能器d安装在回油路两侧，且超声波换能器c和超声波换能器d的安装位置位于同一水平面；
9.其中，每个所述的装夹机构包括左支板、右支板、容纳箱、螺栓、螺母、定位销，
10.左支板和右支板的外侧面分别设置一容纳箱；
11.左支板为l型，左支板的短板的末端连接至右支板的内侧面，左支板和右支板(5)之间通过螺栓连接，螺栓末端旋接螺母；
12.左支板和右支板之间还通过一组定位销连接；
13.其中一个装夹机构的左支板上的容纳箱内安装超声波换能器a，且超声波换能器a的一端安装在主油路上，右支板上的容纳箱内安装超声波换能器b，且超声波换能器b的一端安装在主油路上；
14.另外一个装夹机构上安装所述的超声波油耗仪的超声波换能器c和超声波换能器d的方式同上。
15.所述的超声波换能器a和超声波换能器b在主油路上安装位置的连线与主油路中轴线之间的夹角为60
°
。
16.所述的超声波换能器c和超声波换能器d在回油路上安装位置的连线与回油路中轴线之间的夹角为60
°
17.所述的螺栓上套装垫片后，安装在左支板上。
18.所述装夹系统还包括盖板，盖板的一侧面的四周设有一组插杆，插杆的末端具有硬质球头；
19.左支板和右支板的顶部分别设有一组安装块，安装块的顶部具有插孔，插孔底部具有容纳腔，容纳腔的尺寸与硬质球头相适应；
20.插杆的数量、位置与左支板和右支板上的插孔的数量、位置对应。
21.本实用新型的有益效果为：
22.本实用新型设计将左支板和右支板通过螺栓连接，并利用螺母固定，保证左支板和右支板之间形成坚固的整体结构，从而将整个装置稳定的固定在主油路或回油路上；并在左支板和右支板之间还设置一组定位销，保证左支板和右支板之间的距离，从而进一步保证在主油路上的安装稳定性。
23.本实用新型设计利用装夹机构将超声波换能器a和超声波换能器b固定在主油路上两侧，超声波换能器a和超声波换能器b在主油路上安装位置的连线与主油路中轴线之间的夹角为60
°
，且超声波换能器a和超声波换能器b的安装位置位于同一水平面，从而保证流量测量的准确性。
附图说明
24.图1为本实用新型结构示意图；
25.图2为本实用新型图1的俯视图；
26.图3为本实用新型具体实施方式三的结构示意图；
27.图4为本实用新型涉及的传播速度差法原理图；
28.图5为本实用新型涉及的超声波换能器切换的控制原理图。
具体实施方式
29.具体实施方式一：
30.本实施方式的一种用于超声波油耗仪的计量端装夹系统，如图1和图2所示，所述的计量端装夹系统包括2个装夹机构，
31.其中1个装夹机构用于将所述的超声波油耗仪的超声波换能器a(图中编号为1)和超声波换能器b(图中编号为2)安装在主油路3上，装夹机构上超声波换能器a(图中编号为1)和超声波换能器b(图中编号为2)安装在主油路3两侧，且超声波换能器a(图中编号为1)和超声波换能器b(图中编号为2)的安装位置位于同一水平面；
32.另外1个装夹机构用于将所述的超声波油耗仪的超声波换能器c和超声波换能器d安装在回油路上，装夹机构上超声波换能器c和超声波换能器d安装在回油路两侧，且超声波换能器c和超声波换能器d的安装位置位于同一水平面；
33.其中，每个所述的装夹机构包括左支板4、右支板5、容纳箱6、螺栓7、螺母8、定位销
9，
34.左支板4和右支板5的外侧面分别设置一容纳箱6；
35.左支板4为l型，左支板4的短板的末端连接至右支板5的内侧面，左支板4和右支板5之间通过螺栓7连接，螺栓末端旋接螺母8；
36.左支板4和右支板5之间还通过一组定位销9连接，以保证左支板4和右支板5之间的距离，从而保证在主油路3上的安装稳定性，避免安装时发生侧向偏移；
37.其中一个装夹机构的左支板4上的容纳箱6内安装超声波换能器a(图中编号为1)，且超声波换能器a(图中编号为1)的一端安装在主油路3上，右支板5上的容纳箱6内安装超声波换能器b(图中编号为2)，且超声波换能器b(图中编号为2)的一端安装在主油路3上；
38.另外一个装夹机构上安装所述的超声波油耗仪的超声波换能器c和超声波换能器d的方式同上。
39.所述的超声波换能器a(图中编号为1)和超声波换能器b(图中编号为2)在主油路3上安装位置的连线与主油路3中轴线之间的夹角为60
°
。
40.所述的超声波换能器c和超声波换能器d在回油路上安装位置的连线与回油路中轴线之间的夹角为60
°
。
41.所述的螺栓7上套装垫片后，安装在左支板4上，从而保证整个装夹机构能够在油路上夹紧。
42.如图3所示，所述装夹系统还包括盖板10，盖板10的一侧面的四周设有一组插杆11，插杆11的末端具有硬质球头12；
43.左支板4和右支板5的顶部分别设有一组安装块13，安装块13的顶部具有插孔14，插孔底部具有容纳腔，容纳腔的尺寸与硬质球头12相适应；
44.插杆11的数量、位置与左支板4和右支板5上的插孔14的数量、位置对应，通过盖板10将左支板4和右支板5连接固定，提高装夹机构在主油路3或回油路上的安装强度；盖板10与左支板4和右支板5的安装拆卸操作方便，安装方法是，将盖板10上的硬质球头12对准相应的插孔14，按压即可；脱离左支板4和右支板5拆卸方法是直接给盖板10施加脱离左支板4和右支板5的力，使插杆11、硬质球头12从插孔14、容纳腔拔出即可。
45.安装块13的制作材料为橡胶，使插杆11、硬质球头12能够插入插孔14、容纳腔内，形成过盈配合，安装拆卸都很方便。
46.工作原理：
47.通过装夹机构将超声波油耗仪的超声波换能器a(图中编号为1)和超声波换能器b(图中编号为2)安装在主油路3上，装夹机构上超声波换能器a(图中编号为1)和超声波换能器b(图中编号为2)安装在主油路3两侧，超声波换能器a(图中编号为1)和超声波换能器b(图中编号为2)在主油路3上安装位置的连线与主油路3中轴线之间的夹角为60
°
，且超声波换能器a(图中编号为1)和超声波换能器b(图中编号为2)的安装位置位于同一水平面；
48.另外1个装夹机构用于将所述的超声波油耗仪的超声波换能器c和超声波换能器d安装在回油路上，装夹机构上超声波换能器c和超声波换能器d安装在回油路两侧，超声波换能器a(图中编号为1)和超声波换能器b(图中编号为2)在主油路3上安装位置的连线与主油路3中轴线之间的夹角为60
°
，且超声波换能器c和超声波换能器d的安装位置位于同一水平面；
49.以超声波换能器a和超声波换能器b的工作原理为例，如图4中，设：超声波在静止流体中的速度为c，流体的速度为v，管内径为d，发射角为θ；本实用新型的用于超声波油耗仪的计量端装夹系统的超声波油耗仪是用于不含杂质的液体，采用时差法进行测量。利用超声波在流体中传播的时间差来测量，控制方法分别以顺流/逆流超声波发射时间及时差公式1～公式3得到传播时间差。进而得到在δt内的传播速度。
50.顺流方向发射超声波脉冲的传播时间为：
[0051][0052]
逆流方向发射超声波脉冲的传播时间为：
[0053][0054]
传播时间差为：
[0055][0056]
之后，通过公式(4)来求得流速，
[0057][0058]
再利用公式5(流量公式)从而算出流量，
[0059][0060]
本实用新型的测量原理中，测量流速公式中不含声速c，提高系统测量精度。并且为了降低成本，采用两个超声波换能器，两个超声波换能器的切换控制原理如图5所示，两个超声波换能器装在油路的外面，顺流传播时，超声波换能器a发射超声波，超声波换能器b接收载有流速信息的超声波信号；逆流传播时，超声波换能器b发射，超声波换能器a接收，两个超声波换能器交替地发射和接收超声波信号，并且采用z法安装，两个超声波换能器收发复用，利用控制电路对其收发进行切换，就可以实现超声波换能器a、b的收发复用的转换了。
[0061]
本实用新型的描述中，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“竖直”、“水平”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了描述本实用新型而不是要求本实用新型必须以特定的方位构造或操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。本实用新型中的“相连”“连接”应作广义理解，例如，可以是连接，也可以是可拆卸连接；可以是直接连接，也可以是通过中间部件间接连接，对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语的具体含义。
[0062]
以上所述为本实用新型的优选实施方式，具体实施例的说明仅用于更好的理解本实用新型的思想。对于本技术领域的普通技术人员来说，依照本实用新型原理还可以做出若干改进或者同等替换，这些改进或同等替换也视为落在本实用新型的保护范围。