摘 要：介紹一種用于測量內(nèi)燃機耗油的橢圓齒輪流量計，以實現(xiàn)對動力機械的燃油控制，達到節(jié)能減排的目的。采用橢圓齒輪的測量形式，開發(fā)了二次儀表。利用一臺噴油泵試驗臺進行了系統(tǒng)性能驗證實驗，根據(jù)內(nèi)燃機的實際工作狀況，在內(nèi)燃機三種工況下進行了實驗，即zui大扭矩轉(zhuǎn)速、zui大功率轉(zhuǎn)速以及起動轉(zhuǎn)速。實驗結(jié)果表明，該測量系統(tǒng)工作穩(wěn)定，在zui大扭矩轉(zhuǎn)速和zui大功率轉(zhuǎn)速下測量誤差相對小，分別為0．9％和0．8％ ，但在起動轉(zhuǎn)速工況下誤差大，為32．3％ 。同時，進油管和回油管的表頭均有一定的內(nèi)泄漏，且隨著內(nèi)燃機轉(zhuǎn)速的增大而減小。zui后，通過分析測量數(shù)據(jù)，提出了從表頭工藝參數(shù)和軟件補償兩個方面提高測量精度。
內(nèi)燃機的發(fā)明極大地促進了人類社會的發(fā)展，在各種動力機械中得到了廣泛應(yīng)用。同時，內(nèi)燃機作為耗油大戶，安裝一套設(shè)備實現(xiàn)其油耗的計量，達到控制成本、節(jié)能減排的目地是非常必要的。國內(nèi)外在鐵路機車 卜 和船舶海運燃油監(jiān)測系統(tǒng) 方面有一定的研究，開發(fā)出了燃油評價系統(tǒng)。
可以地測定內(nèi)燃機車在各種工況下運行的微分及積分燃油消耗量，為準確判斷運行中的機車熱力狀態(tài)，分析機車費油原因，以及制定環(huán)保、安全、經(jīng)濟的操縱方法提供了科學依據(jù)。在船舶的運營方面，有船舶燃油管理系統(tǒng)、船舶航行優(yōu)化操作軟件。實現(xiàn)了燃油的精細管理，對船舶運營管理、生產(chǎn)制造及維修都有十分重要的意義。
用來測量流量的儀表有60多種 J，分別基于力學、熱學、聲學及電學等原理。按照結(jié)構(gòu)原理 進行分類，主要有容積式、葉輪式、差壓式、變面積式、動量式、沖量式、電磁式、超聲波流量計以及質(zhì)量流量計等。根據(jù)內(nèi)燃機的工作狀況、燃油性質(zhì)與流動狀態(tài)，對傳感器進行選型。為了保證儀表的使用壽命和準確度，還要特別注意防振要求和耐壓程度，表頭的耐壓程度要大于被測介質(zhì)，一般取1．25倍，以保證不發(fā)生泄漏或意外。
內(nèi)燃機一般有進油管和回油管，通過油泵進行循環(huán)，兩管流量之差即為實際耗油量。內(nèi)燃機有三種極限工況，zui大扭矩轉(zhuǎn)速、zui大功率轉(zhuǎn)速、起動轉(zhuǎn)速。所設(shè)計的橢圓齒輪流量計要求必須在三種極限工況下均能正常工作。同時，機器運轉(zhuǎn)時可能會產(chǎn)生脈動流，則所選傳感器應(yīng)對脈動流不敏感。另外，燃油粘度也是一個需要考慮的因素。綜合以上因素，采用容積式流量測量法，選取橢圓齒輪的測量形式。橢圓齒輪流量計具有精度高 （一般為0．5％，特殊達到0．2％）、對安裝要求低，在旋轉(zhuǎn)流和管道阻流件流速場突變時對計量度沒有影響，沒有前置直管段要求，安裝簡單，占據(jù)空間較小。測量范圍寬，對流體粘度不敏感，適于對燃油的測量。量程比寬，一般達到10：1，特殊達到30：1或更高 J，理論上適合于內(nèi)燃機三種工況的測量要求。在橢圓齒輪上裝有磁鋼，利用霍爾效應(yīng)【 對橢圓齒輪的旋轉(zhuǎn)進行檢測，根據(jù)傳感器輸出信號的特點設(shè)計二次儀表，包括信號調(diào)理電路與顯示部分。
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