专利名称：汽车流量计双向气流及反应速度的对比测试方法和测试仪的制作方法
技术领域：
本发明属于汽车配件领域，具体涉及一种汽车流量计双向气流及反应速度的对比测试方法和测试仪。
背景技术：
汽车空气流量计是现代电控汽车进气系统中不可或缺的重要设备，用来测量发动机的进气、出气流量，并转换为电压信号提供给发动机的控制单元(ECU)，作为ECU计算发动机每个工况下最佳喷油量的主要依据之一。据统计，我国生产汽车空气流量计的企业近百家，所生产的汽车空气流量计品种多达几百种，为评价其质量的好坏，需要相应的检测平台对其进行检测和评价。据文献资料显示，目前国内对汽车空气流量计的检测设备还处于起步研究阶段，绝大多数厂家的检测设备都只能进行单一方向的流量检测，即进气方向和出气方向需要分开检测，这使得检测步骤过于繁琐；同时目前的汽车空气流量计检测设备也缺乏对被测流量计直观的评价手段。
发明内容
本发明针对上述现有技术的不足，提供了一种汽车流量计双向气流及反应速度的对比测试方法；该汽车流量计双向气流及反应速度的对比测试方法可同时对空气流量计的进气方向和出气方向进行检测，并且测量速度快、效率高；本发明还同时提供了一种汽车流量计双向气流及反应速度的对比测试仪。本发明是通过如下技术方案实现的:一种汽车流量计双向气流及反应速度的对比测试方法，包括以下步骤:(I)将基准空气·流量计和至少一个待测试空气流量计安装在测试仪上；所述测试仪包括曲轴、至少两个活塞汽缸组件、驱动电机、数据采集器和数据分析仪；每个活塞汽缸组件均包括一汽缸和一与汽缸配合的活塞；所述曲轴包括一主轴颈和至少两个连杆轴颈，所述曲轴处于力矩平衡状态；所述驱动电机与主轴颈相连，用于驱动曲轴绕其自身轴线做旋转运动；所述每个连杆轴颈均通过一连杆与活塞相连，用于将曲轴的旋转运动转换为活塞在汽缸内的直线往返运动；所述汽缸背对活塞的端部设置有一通气孔，所述通气孔与基准空气流量计或者待测试空气流量计接通，用于测试活塞做直线往返运动时通气孔内吸入和排出的空气流量；所述数据采集器与基准空气流量计和待测试空气流量计均相连，用于采集基准空气流量计和待测试空气流量计输出的流量数值；所述数据分析仪与数据采集器相连，用于对数据采集器采集的数据进行分析处理；(2)启动驱动电机使曲轴做旋转运动；(3)通过数据采集器实时采集基准空气流量计和待测试空气流量计的输出数值；(4)将基准空气流量计的输出的输出数值A与待测试空气流量计输出的输出数值B信号进行对比，得出测试结果。具体的讲，步骤(4)中所述对比的方法包括:(4.1)绘制输出数值A和输出数值B相对于时间的变化曲线；(4.2)对比输出数值A的曲线和输出数值B的曲线是否吻合；若吻合，则得出待测试空气流量计与基准空气流量计的反应速度一致，结束对比；若不吻合，则得出待测试空气流量计与基准空气流量计的反应速度不一致，进入步骤(4.3)；(4.3)对比输出数值A和输出数值B的最大值，得出基准空气流量计与待测试空气流量计测量结果的最大偏差；(4.4)对比输出数值A和输出数值B的最小值，得出基准空气流量计与待测试空气流量计测量结果的最小偏差；(4.5)对比任意一个时刻下输出数值A与输出数值B的数值大小，得出在同一实际流量下基准空气流量计与待测试空气流量计测量结果的偏差；(4.6)在基准空气流量计的输出数值A中任意选择一输出数值点，对比基准空气流量计与待测试空气流量计到达该输出数值点的时间，所述时间之差即为基准空气流量计与待测试空气流量计反应速度的偏差。本发明还提供了一种汽车流量计双向气流及反应速度的对比测试仪，包括曲轴、至少两个活塞汽缸组件、驱动电机、数据采集器和数据分析仪；每个活塞汽缸组件均包括一汽缸和一与汽缸配合的活塞；所述曲轴包括一主轴颈和至少两个连杆轴颈，所述曲轴处于力矩平衡状态；
所述驱动电机与主轴颈相连，用于驱动曲轴绕其自身轴线做旋转运动；所述每个连杆轴颈均通过一连杆与活塞相连，用于将曲轴的旋转运动转换为活塞在汽缸内的直线往返运动；所述汽缸背对活塞的端部设置有一通气孔，所述通气孔与空气流量计接通，用于测试活塞做直线往返运动时通气孔内吸入和排出的空气流量；所述数据采集器与空气流量计相连，用于采集空气流量计输出的流量数值；所述数据分析仪与数据采集器相连，用于对数据采集器采集的数据进行分析处理。本发明所述的汽车流量计双向气流及反应速度的对比测试方法和测试仪具有如下有益效果:1、本发明中活塞随着曲轴的旋转在汽缸内做直线往返运动，设置在汽缸端部的空气流量计中既有进气又有出气，因此本发明可以同时进行进气方向和出气方向的测试。与现有技术中的单向测试、双向分开测试方式相比，本发明可以节省时间和成本。2、本发明可对空气流量计的反应速度进行对比测试；在驱动电机和曲轴的驱动下，活塞在汽缸内做直线往返的循环运动，在每一个循环过程中，空气流速是不断变化的，流量也是变化的，空气流量计输出的流量数据也是变化的，流量数据的变化曲线类似于正弦波。当驱动电机转速增加时，活塞循环运动的周期很短，流速变化更快，空气流量计输出的流量数据也相应的快速变化；通过对比待测产品输出的正弦波曲线和基准空气流量计输出的正弦波曲线是否吻合，就可以直接判断出他们的反应速度是否一致，从而实现反应速度的对比测试。而现有技术中目前还没有测量方法或设备可以实现对空气流量计的反应速度的对比测试。
3、本发明中基准空气流量计与待测试空气流量计的流量数值同时输出，因此可以实时进行数据对比；测试进行的过程中即可进行判断，一旦待测试空气流量计与基准空气流量计差别较大，可以直接中止测试。与现有技术中的基准空气流量计与待测试空气流量计分开测试，全部测试完成后再比较的方式相比，本发明的测量速度更快，效率更高。4、本发明可以进行多种指标的对比测试，可以方便的测试出基准空气流量计与待测试空气流量计的最大偏差、最小偏差、同一实际流量下的偏差，以及基准空气流量计与待测试空气流量计反应速度的偏差；并且测试结果直观、可靠。5、本发明可以根据任何测试要求，设计理想流量数值与时间的曲线，由设计的曲线计算出测试仪中电机转速、汽缸横截面积等参数，之后再采用测试仪进行基准空气流量计与待测试空气流量计的对比测试，如此可以方便的实现任何测试。与现有技术中复杂的测试方法相比，本发明测试简单、方便。6、本发明测试仪上曲轴始终处于力矩平衡状态，活塞汽缸组件需要对称设置在曲轴的两侧，这样曲轴做旋转运动时能够始终保持平衡，如此可以降低噪音，减小震动，提高测试可靠性，延长使用寿命。7、本发明测试仪上可以安装多个待测试空气流量计，如此可以实现同时对多个空气流量计的测试；而现有的数据采集器一般都为多通道的，这样同时测试多个空气流量计，可以更合理的利用资源，提高测试效率。
图1为本发明所述测试仪的结构示意图；图中:主轴颈1、连杆轴颈2、连杆3、活塞4、汽缸5、基准空气流量计6、待测试空气流量计7、通气孔8。
具体实施例方式下面结合附图和具体实施方式
对本发明做进一步详细的说明。本发明提供了一种汽车流量计双向气流及反应速度的对比测试方法，包括以下步骤:(I)如图1所示，将基准空气流量计6和至少一个待测试空气流量计7安装在测试仪上，其中基准空气流量计6可以为任何已知的工作状态良好的空气流量计，本发明中认为基准空气流量计6的输出为理想输出。所述测试仪包括曲轴、至少两个活塞汽缸组件、驱动电机、数据采集器和数据分析仪；每个活塞汽缸组件均包括一汽缸5和一与汽缸5配合的活塞4 ；所述曲轴包括一主轴颈I和至少两个连杆轴颈2，所述曲轴处于力矩平衡状态；所述驱动电机与主轴颈I相连，用于驱动曲轴绕其自身轴线做旋转运动；所述每个连杆轴2颈均通过一连杆3与活塞4相连，用于将曲轴的旋转运动转换为活塞4在汽缸5内的直线往返运动；所述汽缸5背对活塞4的端部设置有一通气孔8，所述通气孔8与基准空气流量计6或者待测试空气流量计7接通，用于测试活塞4做直线往返运动时通气孔8内吸入和排出的空气流量， 如此即可以实现双向气流测试。其中只需要一个汽缸5上的通气孔8与基准空气流量计6接通，作为测试的基准，其余汽缸5上的通气孔8均要安装待测试空气流量计7。所述数据采集器与基准空气流量计6和待测试空气流量计7均相连，用于采集基准空气流量计6和待测试空气流量计7输出的流量数值；所述数据分析仪与数据采集器相连，用于对数据采集器采集的数据进行分析处理。其中，活塞汽缸组件和连杆轴颈2还可以增加，但要成对的增加，保持曲轴的平衡，增加的汽缸5上还可以再安装待测试空气流量计7，同时进行测试。(2 )启动驱动电机使曲轴做旋转运动，活塞4随着曲轴的旋转在汽缸5内做直线往返运动，汽缸5端部的通气孔8中既有进气又有出气。(3)通过数据采集器实时采集基准空气流量计6的输出数值和待测试空气流量计7的输出数值，并分析转换为数字信号输出至数据分析仪，所述数据分析仪可以为计算机或者其他类型的可以进行在线数据分析的数据分析仪。曲轴旋转运动带动活塞4做直线运动，使汽缸5内的气体通过通气孔8吸入或排出，因此空气流量计的输出数值实时变化，与时间一一对应。目前，空气流量计的输出数值一般都为电压信号，该电压信号是随着实际流量数值的变化而变化的。(4)将基准空气流量计6的输出数值A与待测试空气流量计7的输出数值B进行对比，得出测试结果。具体的讲，所述对比方法包括:(4.1)绘制输出数值A和输出数值B相对于时间的变化曲线；(4.2)对比输出 数值A的曲线和输出数值B的曲线是否吻合；若吻合，则得出待测试空气流量计与基准空气流量计的反应速度一致，结束对比；若不吻合，则得出待测试空气流量计与基准空气流量计的反应速度不一致，进入步骤(4.3)；(4.3)对比输出数值A和输出数值B的最大值，得出基准空气流量计6与待测试空气流量计7测量结果的最大偏差；(4.4)对比输出数值A和输出数值B的最小值，得出基准空气流量计6与待测试空气流量计7测量结果的最小偏差；(4.5)对比任意一个时刻下输出数值A与输出数值B的数值大小，得出在同一实际流量下基准空气流量计6与待测试空气流量计7测量结果的偏差；(4.6)在基准空气流量计6的输出数值A中任意选择一输出数值点，对比基准空气流量计6与待测试空气流量计7到达该输出数值点的时间，所述时间之差即为基准空气流量计6与待测试空气流量计7反应速度的偏差。本发明还同时提供了一种汽车流量计双向气流及反应速度的对比测试仪，前面已进行说明，在此不再赘述。以上所述为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所作的等同变化，皆应属本发明的保护范围。
权利要求
1.一种汽车流量计双向气流及反应速度的对比测试方法和测试仪，其特征在于，包括以下步骤: (I)将基准空气流量计和至少一个待测试空气流量计安装在测试仪上； 所述测试仪包括曲轴、至少两个活塞汽缸组件、驱动电机、数据采集器和数据分析仪；每个活塞汽缸组件均包括一汽缸和一与汽缸配合的活塞； 所述曲轴包括一主轴颈和至少两个连杆轴颈，所述曲轴处于力矩平衡状态； 所述驱动电机与主轴颈相连，用于驱动曲轴绕其自身轴线做旋转运动； 所述每个连杆轴颈均通过一连杆与活塞相连，用于将曲轴的旋转运动转换为活塞在汽缸内的直线往返运动； 所述汽缸背对活塞的端部设置有一通气孔，所述通气孔与基准空气流量计或者待测试空气流量计接通，用于测试活塞做直线往返运动时通气孔内吸入和排出的空气流量； 所述数据采集器与基准空气流量计和待测试空气流量计均相连，用于采集基准空气流量计和待测试空气流量计输出的流量数值；所述数据分析仪与数据采集器相连，用于对数据采集器采集的数据进行分析处理 ； (2 )启动驱动电机使曲轴做旋转运动； (3)通过数据采集器实时采集基准空气流量计和待测试空气流量计的输出数值； (4)将基准空气流量计的输出数值A与待测试空气流量计的输出数值B进行对比，得出测试结果。
2.根据权利要求1所述的汽车流量计双向气流及反应速度的对比测试方法和测试仪，其特征在于，步骤(4)中所述对比的具体方法包括: (4.1)绘制输出数值A和输出数值B相对于时间的变化曲线； (4.2)对比输出数值A的曲线和输出数值B的曲线是否吻合；若吻合，则得出待测试空气流量计与基准空气流量计的反应速度一致，结束对比；若不吻合，则得出待测试空气流量计与基准空气流量计的反应速度不一致，进入步骤(4.3)； (4.3)对比输出数值A和输出数值B的最大值，得出基准空气流量计与待测试空气流量计测量结果的最大偏差； (4.4)对比输出数值A和输出数值B的最小值，得出基准空气流量计与待测试空气流量计测量结果的最小偏差； (4.5)对比任意一个时刻下输出数值A与输出数值B的数值大小，得出在同一实际流量下基准空气流量计与待测试空气流量计测量结果的偏差； (4.6)在基准空气流量计的输出数值A中任意选择一输出数值点，对比基准空气流量计与待测试空气流量计到达该输出数值点的时间，所述时间之差即为基准空气流量计与待测试空气流量计反应速度的偏差。
3.根据权利要求1所述的汽车流量计双向气流及反应速度的对比测试方法和测试仪，其特征在于，包括曲轴、至少两个活塞汽缸组件、驱动电机、数据采集器和数据分析仪；每个活塞汽缸组件均包括一汽缸和一与汽缸配合的活塞； 所述曲轴包括一主轴颈和至少两个连杆轴颈，所述曲轴处于力矩平衡状态； 所述驱动电机与主轴颈相连，用于驱动曲轴绕其自身轴线做旋转运动； 所述每个连杆轴颈均通过一连杆与活塞相连，用于将曲轴的旋转运动转换为活塞在汽缸内的直线往返运动； 所述汽缸背对活塞的端部设置有一通气孔，所述通气孔与空气流量计接通，用于测试活塞做直线往返运动时通气孔内吸入和排出的空气流量； 所述数据采集器与空气流量计相连，用于采集空气流量计输出的流量数值；所述数据分析仪与数据采集器相 连，用于对数据采集器采集的数据进行分析处理。
全文摘要
本发明提供了汽车流量计双向气流及反应速度的对比测试方法和测试仪，包括以下步骤(1)将基准空气流量计和至少一个待测试空气流量计安装在测试仪上；(2)启动驱动电机使曲轴做旋转运动；(3)实时采集基准空气流量计和待测试空气流量计的输出数值；(4)将基准空气流量计的输出数值A与待测试空气流量计的输出数值B进行对比，得出测试结果。本发明中活塞随着曲轴的旋转在汽缸内做直线往返运动，设置在汽缸端部的空气流量计中既有进气又有出气，因此本发明可以同时进行进气方向和出气方向的测试，并且可进行反应速度等多种指标的对比测试。与现有技术中的单向测试、双向分开测试方式相比，本发明可以节省时间和成本。
文档编号G01M17/007GK103234605SQ201310123859
公开日2013年8月7日 申请日期2013年4月10日 优先权日2013年4月10日
发明者蔡丰勇 申请人:温州百岸汽车零部件有限公司