[实用新型]汽车散热器冷却风量在线测量装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种流量的测量装置，特别涉及一种汽车散热器冷却风量在线测量装置。

背景技术

汽车散热器是汽车冷却系统中不可缺少的重要组成部分，其作用是将发动机水套内冷却液所携带的多余热量经过二次热交换，在外界强制气流的作用下，将多余的热量散发到空气中。因此，冷却系统中散热器性能的好坏直接影响汽车发动机的散热效果及其动力性、经济性和可靠性，乃至产生安全。

然而近年来，一方面，发动机转速和功率不断提高，热负荷随之越来越大，另一方面，为了减少汽车行驶时的空气阻力和追求完美的外观，流入散热器、冷凝器的空气量有明显减少的倾向。在上述不利条件下，为了确保冷却性能，对散热器冷却风速以及风速的分布进行准确的测量具有非常重要的意义。

目前，对汽车散热器冷却风量测量的常用方法包括：运用CFD(Computational Fluid Dynamics)对发动机舱风量的模拟计算，采用压力或热线式传感器直接测量等。运用CFD的模拟计算较为复杂，且计算结果仍需要通过汽车散热器性能试验做进一步验证；采用压力传感器测量压差计算冷却风量是较传统的做法，但是在风量较小时，压差变化不大，测量误差较大，准确性降低；热线式传感器利用金属电阻的物理性质，可以测量金属表面的流体流速，热线式传感器测量灵敏度较高，但热线安装困难，亦损坏，不能辨别风量的方向，且不宜在真车行驶试验下进行。

发明内容

本实用新型是针对汽车散热器冷却风量测量的缺点与不足，提出了一种汽车散热器冷却风量在线测量装置。该装置轻巧便携，抗干扰性强，测量精度高，操作简单，能够装载于真车上完成在线测量，既测量总风量，又可获取风量的详细分布信息，而且所测风量有很好的指向性。

本实用新型的技术方案为：一种汽车散热器冷却风量在线测量装置，包括叶轮、数据采集电路、单片机、通讯接口电路、PC机和电源转换电路，数据采集电路包括微型光电传感器、光电传感器接口电路、叶轮转速频率计数电路，叶轮上装有至少一个微型光电传感器，微型光电传感器信号经光电传感器接口电路到叶轮转速频率计数电路后输入单片机，单片机由通讯接口电路将采集数据发送至PC机，整个装置工作电源由标准车载电源经电源转换电路提供。

所述叶轮包括叶片、外框、支架及轴承，叶片的转轴上均匀分布了数个大小相等的圆孔，各圆孔间相距45°，微型光电传感器固定在支架的开口处，并正对着圆孔中心。

所述单片机最多可以输入18路数据采集信号。

所述通讯接口电路选用RS-232通信接口。

所述叶轮使用轻薄叶轮，厚度为10mm，安装于汽车散热器与冷凝器之间。

本实用新型的有益效果在于：本实用新型汽车散热器冷却风量在线测量装置，克服了压力或热线式传感器风向指向性差、无法在线测量等缺陷，通过光电传感器测量叶轮转速，由叶轮转速与空气流量之间的关系换算出冷却风量，实现简单、功能强大、性能可靠，是实现汽车散热器冷却风量在线测量的理想工具。

附图说明

图1为本实用新型汽车散热器冷却风量在线测量装置的结构框图；

图2为本实用新型汽车散热器冷却风量在线测量装置的光电传感器接口电路图；

图3为本实用新型汽车散热器冷却风量在线测量装置的叶轮转速频率计数电路图；

图4为本实用新型汽车散热器冷却风量在线测量装置的电源转换电路图；

图5为本实用新型汽车散热器冷却风量在线测量装置的通信接口电路图；

图6为本实用新型汽车散热器冷却风量在线测量装置的风量测量值与风向偏转角度关系曲线图。

具体实施方式

本实用新型通过叶轮转速与空气流量之间的关系间接测量汽车散热器冷却风量，装置结构框图如图1所示，整个装置以单片机4为核心进行调度，叶轮1装有微型光电传感器，经光电传感器接口电路2、叶轮转速频率计数电路3连接到单片机4，单片机4由串口接口电路6将采集数据发送至PC机7，整个装置工作电源由标准车载电源经电源转换电路5后提供。