[发明专利]一种汽车国六碳罐综合性能检测装置及其检测方法

权利要求书

1.一种汽车国六碳罐综合性能检测装置，该装置用于检测吸附口带有碳罐压力传感器（13）、大气口设有大气口电磁阀（15）的国六碳罐；其特征在于：包括检测台以及安装在检测台上的检测气路和控制单元，所述检测台设置有安装被检测碳罐的检测工位；

所述检测气路包括通过管道连接的气源（2）、第一调压阀（4）、流量控制阀（7）、第一电磁阀（8）、第二电磁阀（9）、第三电磁阀（14）、平衡气罐（10）、第一压差传感器（11）、第二压差传感器（12）以及检测接口A、检测接口B和检测端C；

所述气源（2）与流量控制阀（7）的输入端连接，流量控制阀（7）与气源（2）之间连接有第一调压阀（4），流量控制阀（7）的输出端与第一电磁阀（8）的输入端连接，第一电磁阀（8）的输出端连接检测接口A；

所述第二电磁阀（9）、平衡气罐（10）和第一压差传感器（11）依次并接在第一电磁阀（8）与检测接口A之间的管道上，即：第一电磁阀（8）的输出端同时连接第二电磁阀（9）的输入端，第二电磁阀（9）的输出端连接平衡气罐（10）的输入端，平衡气罐（10）的输出端连接第一压差传感器（11）的压力接头，第一压差传感器（11）的另一压力接头与检测接口A连接；

所述第二压差传感器（12）的压力接头连接检测接口A；所述检测接口B与第三电磁阀（14）的输入端口连接，第三电磁阀（14）的输出端口与大气连通，所述检测端C与控制单元电路连接；

所述流量控制阀（7）、第一电磁阀（8）、第二电磁阀（9）和第三电磁阀（14）的控制端以及第一压差传感器（11）和第二压差传感器（12）检测端分别与控制单元电路连接；

所述第一调压阀（4）用于调整气源输出的气压，流量控制阀（7）用于控制气源的流量和速度，第一电磁阀（8）用于接通或切断通往被测碳罐的通气管路，第二电磁阀（9）用于接通或切断通往平衡气罐的通气管路，第三电磁阀（14）用于接通或切断被测碳罐脱附口与大气的通路，第一压差传感器（11）用于监测被测碳罐与平衡气罐（10）之间的压力差，第二压差传感器（12）用于监测被测碳罐吸附口的压力值；

所述控制单元（1）包括控制模块、显示屏（101）、指示灯（102）和控制开关（103），所述控制单元的作用：一是控制第一调压阀（4）、流量控制阀（7）、第一电磁阀（8）、第二电磁阀（9）、第三电磁阀（14）及大气口电磁阀（15）的打开或关闭，二是对第一压差传感器（11）、第二压差传感器（12）和碳罐压力传感器（13）的监测数据进行处理、判断和显示；

所述气源（2）为压缩空气源，所述平衡气罐（10）内储存14MPa压缩空气。

2.如权利要求1所述一种汽车国六碳罐综合性能检测装置，其特征在于：所述气源与第一调压阀（4）之间连接有过滤器（3），所述第一调压阀（4）与流量控制阀（7）之间连接有储气罐（5）和第二调压阀（6）；所述过滤器（3）用于过滤气源（2）送出的压缩空气，所述储气罐（5）用于稳定气压，为测试设备提供持续稳定的气源，所述第二调压阀（6）用于调整储气罐（5）送出的气压。

3.如权利要求2所述一种汽车国六碳罐综合性能检测装置，其特征在于：所述检测台设置有N个检测工位，所述检测气路包括N个检测接口A、N个检测接口B和N个检测端C；检测时每个检测工位安装一台被测碳罐，所述被测碳罐的吸附口分别连接对应的检测接口A，被测碳罐的脱附口分别连接对应的检测接口B，被测碳罐的碳罐压力传感器（13）的检测端以及大气口电磁阀（15）的控制端分别连接对应的检测端C；

上述N的数值为1～8之间的任意整数。

4.一种汽车国六碳罐综合性能检测装置的检测方法，其特征在于：该方法为用权利要求3所述的一种汽车国六碳罐综合性能检测装置检测汽车国六碳罐综合性能的方法，包括下述步骤：

S1．检测准备；

S11．在检测台的检测工位上安装待检测的碳罐，将碳罐的吸附口与检测接口A连接、脱附口与检测接口B连接、碳罐压力传感器（13）以及大气口电磁阀（15）与检测端C连接；

S12．根据碳罐型号，导入碳罐的检测参数；

S2．检测碳罐压力传感器是否良好；

S21．控制单元输出5V电源给碳罐压力传感器（13），进入约1秒的测试阶段；

S22．控制单元实时读出碳罐压力传感器输出的反馈电压、根据设置的反馈电压合格区间进行判断：

S221．当碳罐压力传感器（13）输出的反馈电压不在合格区间1400mV～1600mV之内，控制单元将中断检测程序；

S222．当碳罐压力传感器（13）输出的反馈电压处在合格区间内，进入碳罐综合性能检测；

S3．检测碳罐气密性：

S31控制单元关闭第三电磁阀（14）和碳罐大气口电磁阀（15），打开第一电磁阀（8）和第二电磁阀（9），通过流量控制阀（7）控制气源（2）以12L/min的速率经过检测接口A对碳罐充气；

S32．第二压差传感器（12）监测碳罐吸附口的初始压力值P0，10S内，如碳罐吸附口的初始压力值P0未能达到设定的14KPa，控制单元将中断检测程序，打开第三电磁阀（14）使碳罐的脱附口接通大气，将碳罐气压降至大气压值；

S33．如碳罐吸附口的初始压力值P0达到14KPa时，控制单元关闭第一电磁通断阀（8），切断碳罐的气源（2），并保持60S，读取第一压差传感器（11）的压差值△P；

S34．控制单元根据第一压差传感器（11）读取的压差值和如下公式计算碳罐的泄漏率：

式中：

η为泄漏率，单位为毫升每分钟；

△P为压差值，即碳罐吸附口的压力值与平衡气罐（10）输出口的压力值的差值，单位为千帕斯卡；

V为碳罐体积，单位为毫升；

t为测试时间，单位为分钟；

S35．控制单元将计算结果与设定的泄漏率比较，判断泄漏率是否合格：

S351．如泄漏率不合格，控制单元将中断检测程序，打开第三电磁阀（14）使碳罐的脱附口连接大气，将碳罐气压降至大气压值；

S352．如泄漏率合格，控制单元将碳罐的泄漏率记录并保存，进入下一性能检测；

S4．检测碳罐通气阻力：

S41．继续保持关闭第一电磁通断阀（8），控制单元关闭第二电磁阀（9），并打开第三电磁阀（14）和碳罐大气口电磁阀（15）泄压；

S42．当碳罐气压降至大气压值时，控制单元关闭第三电磁阀（14），打开第一电磁阀（8），通过流量控制阀（7）控制气源（2）以60 L/min的速率对碳罐充气，第二压差传感器（12）监测碳罐吸附口的压力值；

S43．控制单元根据第二压差传感器（12）检测到的压力值和以下碳罐的通气阻力公式计算出碳罐的通气阻力：

式中：

P为通气阻力，单位为千帕斯卡；

△P1为本检测装置不接碳罐时，第三电磁阀（14）关闭，第一电磁阀（8）打开，通过流量控制阀控制气源以60 L/min的速率进入检测接口A，从第二压差传感器（12）读取的压力值，单位为千帕斯卡；

△P2为本检测装置接入碳罐检测碳罐通气阻力时，从第二压差传感器（12）检测到的碳罐吸附口的压力值，单位为千帕斯卡；

S431．如通气阻力与设定的通气阻力合格范围相符则判定通气阻力合格，控制单元将碳罐的泄漏率记录并保存，完成本次检测。