专利名称：基本惯量测试仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种基本惯量测量装置，尤其涉及一种汽车底盘 测功机台体基本惯量测试仪。
背景技术：
依据国家环保行业HJ/T290-2006、 HJ/T291-2006、 HJ/T292-2006 和HJ/T396-2007标准，用于工况法排气污染物测量的汽车底盘测功 机，其基本惯量均要进行测量，其基本惯量应在规定值±2%范围之内， 与标称值允许相差1% 。 HJ/T396-2007规定按下列方法进行测量1、 底盘测功机充分预热，对底盘测功机不加载，检测底盘测功机在 正常结构状态时的48 32km/h的滑行时间tl (s)。2、 拆去底盘测功机的机械飞轮后，底盘测功机充分预热，对底盘测 功机不加载，检测拆去机械飞轮时底盘测功机的48 32km/h的滑行 时间t2 (s)。3、 计算机械飞轮的DIWfly 。4、 计算底盘测功机基本惯量DIW丽=d-,2式中DIW——底盘测功机基本惯量(kg)。 DIWfly——机械飞轮转动惯量的等效汽车质量(kg)。 tl——底盘测功机正常结构状态时48 32km/h的实测滑行时间(s)。 t2——拆去飞轮后底盘测功机48 32km/h的实测滑行时间(s)。 上述方法存在下列缺点1、 因增减飞轮后，飞轮转动的风阻和增减飞轮后台体阻力变化，导 致该基本惯量计算公式的假设难以成立，其测量结果数据的准确 性和重复性较差，不能满足相关技术指标的要求。2、 检测基本惯量要增减惯量飞轮，这在设备使用现场是无法实现。3、 要计算机械飞轮转动惯量的等效汽车质量，实际操作难度大。实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题就是克服现有技术的不足，提供 一种测量数据准确和重复性好的基本惯量测试仪。本实用新型所采用的技术方案是基本惯量测试仪，包括IGBT控 制箱、速度传感器总成和电脑，IGBT控制箱包括微处理器和大功率场 效应管，IGBT控制箱与速度传感器总成、电脑、底盘测功机上的力传 感器以及电涡流机电连接，IGBT控制箱对电涡流机实现恒力控制，通 过两次恒力F1、 F2加载滑行，分别测量速度传感器总成和力传感器传 来的信号，测出滚筒转速和实测阻力的平均值，电脑程序测控整个测 量过程，并按基本惯量的计算公式计算测量结果。本实用新型有益的技术效果是首先，由于本实用新型采用两次 恒力加载滑行，用实测阻力的平均值代替经典公式中的力控制值，具 有测量准确性和重复性好的优点。其次，本实用新型测量转动惯量时， 不必配置标准飞轮，不必拆装飞轮，大大减轻了劳动强度，具有操作 简单、能对使用现场的汽车底盘测功机进行测量的优点。第三，由于 本实用新型体积较小、重量轻，具有便于携带的优点。
图l:为本实用新型的工作原理方框图； 图2:为速度传感器总成的结构示意图； 图3:为图2的俯视图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步描述-如图1所示，基本惯量测试仪，包括IGBT控制箱、速度传感器总 成和电脑，IGBT控制箱包括微处理器和大功率场效应管，IGBT控制 箱与速度传感器总成、电脑、底盘测功机上的力传感器以及电涡流机 电连接，IGBT控制箱对电涡流机实现恒力控制，通过两次恒力F1、 F2 加载滑行，恒力F1、 F2为电涡流机加载等效滚筒表面阻力，分别测量 速度传感器总成和力传感器传来的信号，测出滚筒转速和实测阻力的 平均值，电脑程序测控整个测量过程，并按基本惯量的计算公式计算 测量结果。IGBT控制箱设有点动开关与底盘测功机上控制电机的变频 器电连接，控制电机的起停，更加方便检测。本实施例中，为了便于 携带，采用笔记本电脑，笔记本电脑通过RS-232串口通信口与IGBT 控制箱连接，力传感器的工作电压为12V，基本惯量测试仪的接两相 AC220V电源。采用60A大功率场效应管控制电路，力传感器信号采用 16位A/D转换器采集，转换速度5微秒。速度传感器总成采用600脉 冲转角编码器。涡流机电流采用IGBT脉宽调节，调节频率800Hz。基本惯量的计算公式为(Fi-")/( AVyAt「AV2/AU(kg)， M和"分别为恒力F1、 F2情况下，在速度滑行区间实测阻力 的平均值(N); At和At2为分别为恒力Fl、 F2情况下，在速度滑行区 间的滑行时间(s); AV,、 AV2分别为恒力F1、 F2情况下，在速度滑行
区间的实际记录起始滑行速度与终止滑行速度差(m/s)。以下为一个测量实例按照设备说明书的要求，将底盘测功机或被检设备充分预热，然后按以下步骤进行1、 驱动滚筒速度至56 km/h，在(48 16) km/h速度区间段进行恒力F^1170 N时滑行测试，上工位机记录滑行时间A^ (s)和实测阻力的平均值^ (N)，实测起始与终止滑行速度差AVi 。2、 驱动滚筒速度至56 km/h，在(48 16) km/h速度区间段进行 恒力F产O N时滑行测试，上工位机记录滑行时间A"U (s)和实测阻力的平均值M (N)，实测起始与终止滑行速度差AV2 。3、 上位机按计算公式求得DIW層二 ("2)/( AVyAt「AV2/At2)4、 再重复两次上述测量，求三次DIW测量结果平均值作为最终测量 结果。如图2和3所示，速度传感器总成包括转角编码器1、靠轮2和支 架总成，支架总成包括摆臂3、销轴4、弹簧5、 L型横梁6和磁性表 座7，转角编码器1和靠轮2同轴设置在摆臂3的一端上，摆臂3通过 销轴4转动地设置在L型横梁6上，摆臂3的另一端由弹簧5与L型 横梁6连接，靠轮2与底盘测功机上的滚筒9弹性接触，L型横梁6与 磁性表座7固定连接，磁性表座7固定在机架8上。因靠轮2与底盘 测功机上的滚筒9弹性接触，该速度传感器总成可适应任何规格直径 的滚筒进行速度测量。
权利要求1、基本惯量测试仪，其特征在于包括IGBT控制箱、速度传感器总成和电脑，IGBT控制箱包括微处理器和大功率场效应管，IGBT控制箱与速度传感器总成、电脑、底盘测功机上的力传感器以及电涡流机电连接，IGBT控制箱对电涡流机实现恒力控制，通过两次恒力F1、F2加载滑行，分别测量速度传感器总成和力传感器传来的信号，测出滚筒转速和实测阻力的平均值，电脑程序测控整个测量过程，并按基本惯量的计算公式计算测量结果。
2、 根据权利要求l所述的基本惯量测试仪，其特征在于基本惯量的计算公式为Z /ZF二 (fi-f2)/( AV,/At「AV2/A"U) (kg)， /n和"分别为恒力F1、 F2情况下，在速度滑行区间实测阻力的平均值(N);A仁和At2分别为恒力Fl、 F2情况下，在速度滑行区间的滑行时间(s); AV冴卩AV2分别为恒力F1、 F2情况下，在速度滑行区间的实际记录起始 滑行速度与终止滑行速度差(m/s)。
3、 根据权利要求1或2所述的基本惯量测试仪，其特征在于速 度传感器总成包括转角编码器、靠轮和支架总成，支架总成包括摆臂、 销轴、弹簧、L型横梁和磁性表座，转角编码器和靠轮同轴设置在摆臂 的一端上，摆臂通过销轴转动地设置在L型横梁上，摆臂的另一端由 弹簧与L型横梁连接，靠轮与底盘测功机上的滚筒弹性接触，L型横梁 与磁性表座固定连接，磁性表座固定在机架上。
4、 根据权利要求1或2所述的基本惯量测试仪，其特征在于IGBT 控制箱设有点动开关与底盘测功机上控制电机的变频器电连接，控制 电机的起停。
5、根据权利要求3所述的基本惯量测试仪，其特征在于IGBT控 制箱设有点动开关与底盘测功机上控制电机的变频器电连接，控制电 机的起停。
专利摘要基本惯量测试仪，包括IGBT控制箱、速度传感器总成和电脑，IGBT控制箱包括微处理器和大功率场效应管，IGBT控制箱与速度传感器总成、电脑、底盘测功机上的力传感器以及电涡流机电连接，IGBT控制箱对电涡流机实现恒力控制，通过两次恒力F1、F2加载滑行，分别测量速度传感器总成和力传感器传来的信号，测出滚筒转速和实测阻力的平均值，电脑程序测控整个测量过程，并按基本惯量的计算公式计算测量结果。具有测量准确性、重复性好和操作简单、能对使用现场的汽车底盘测功机进行测量以及便于携带的优点。
文档编号G01M1/10GK201215522SQ20082008788
公开日2009年4月1日 申请日期2008年5月29日 优先权日2008年5月29日
发明者周申生, 周速帆 申请人:周申生