汽車油箱蓋檢測試驗(yàn)設(shè)備中泄漏流量檢測的應(yīng)用

張國輝,袁延林

（十堰市計(jì)量檢定測試所,湖北 十堰 442001）

汽車工業(yè)對汽車零部件的檢測方法和試驗(yàn)條件的發(fā)展需求，一直伴隨著汽車的發(fā)展而發(fā)展，從汽車誕生到現(xiàn)在已有百年時(shí)間了，因而汽車零部件的檢測技術(shù)發(fā)展也成了人類文明發(fā)展史的一個(gè)重要標(biāo)志。特別是在現(xiàn)代社會，一個(gè)國家的汽車工業(yè)的發(fā)展水平很大程度上代表著這個(gè)國家的工業(yè)和科技發(fā)展水平。汽車郵箱作為汽車動力能源的支撐部件，在其制造及檢測控制方面都應(yīng)引起生產(chǎn)者的高度重視，確保符合相應(yīng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求。下面針對汽車油箱泄漏流量檢測進(jìn)行簡要分析。

1 汽車油箱密封性檢測試驗(yàn)臺

1.1 設(shè)備概述

按照GB18296-2001的相關(guān)性能檢測規(guī)格中的油箱密封性實(shí)驗(yàn)臺要求，在油箱內(nèi)注入額定的水，然后進(jìn)行進(jìn)出口的翻轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)，在油箱穩(wěn)定后，利用量杯進(jìn)行接測，取一分鐘的泄漏量來確定其泄漏的具體數(shù)據(jù)。而這一要求，在柴油油箱中泄漏量則不允許大于30ml/min，而汽油油箱則不允許泄漏。

1.2 設(shè)備設(shè)計(jì)

在汽車油箱的密封性實(shí)驗(yàn)臺的構(gòu)造設(shè)計(jì)中，其結(jié)構(gòu)主要由電動翻轉(zhuǎn)系統(tǒng)和注水系統(tǒng)兩部分組成。

電動翻轉(zhuǎn)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)包括固定支架、翻轉(zhuǎn)電機(jī)和減速器。注水系統(tǒng)則包括了抽水水泵、注水水泵、數(shù)顯表、自動閥門、流量傳感器、計(jì)時(shí)定時(shí)器。

在這個(gè)檢測試驗(yàn)臺的設(shè)計(jì)中，我們首先要設(shè)計(jì)的是油箱的固定，在流量控制進(jìn)行注水的過程中，應(yīng)嚴(yán)格的按照國家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行注水。注水量可以通過控制器的傳感監(jiān)控器來進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。表明在注水量達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)以后，可以按照流量進(jìn)行控制，自動注水過程中，因注水管道上出現(xiàn)了自動閥門和機(jī)電慣性導(dǎo)致的超限問題，需要特別注意，只有確保其密封箱體的密封性，才能確保在后續(xù)的檢測中，是符合相應(yīng)的規(guī)定的。在密油口進(jìn)行控制的過程中，按照油箱的水位和水槽現(xiàn)狀，來確定設(shè)計(jì)的合格與否。

在設(shè)計(jì)中，所先用的電機(jī)容量應(yīng)符合后期的工作要求，即電機(jī)的額定功率要略大于工作的額定工作功率要求。只有這樣才能夠有效的進(jìn)行安全作業(yè)。

1.3 應(yīng)用分析

在汽車油箱的密封性檢測設(shè)備的結(jié)構(gòu)分析中，我們可以得出設(shè)備對各種型號的油箱都能夠進(jìn)行任意角度的翻轉(zhuǎn)，而這也可以為其建設(shè)提供一定的標(biāo)準(zhǔn)要求。

2 汽車油箱錘擺沖擊試驗(yàn)臺

2.1 設(shè)備概述

汽車油箱壓強(qiáng)沖擊試驗(yàn)臺，主要為完成汽車油箱的抗壓沖擊試驗(yàn)而設(shè)計(jì)。在現(xiàn)代汽車的安全穩(wěn)定性檢測中，油箱的抗壓穩(wěn)定性，決定了其在運(yùn)行過程中的動力安全性。在電機(jī)驅(qū)動渦輪減速機(jī)的帶動下，可以根據(jù)傳動軸來確定兩端線輪的機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)，利用線輪結(jié)構(gòu)來確定最終的線性引動。在鎖緊衡量調(diào)整中，根據(jù)鎖緊螺釘將其連接，通過磁粉禮盒器來進(jìn)行轉(zhuǎn)動軸的左右移動上，可以進(jìn)一步進(jìn)行轉(zhuǎn)動軸的固定。作用上，為汽車油箱的抗壓能力進(jìn)行了檢測，其操作面板通過按鈕控制來進(jìn)行試驗(yàn)。

2.2 設(shè)備設(shè)計(jì)

在控制系統(tǒng)的主電路設(shè)計(jì)上，利用ATMega8和鍵盤掃描來完成，通過LED顯示屏來進(jìn)行觀察，其中編碼器和濾波整形電路等，則針對電路輔助結(jié)構(gòu)來進(jìn)行總體上的框架分析。其結(jié)構(gòu)圖如圖1。

圖1

伴隨著近年來的單片機(jī)發(fā)展，世界上的很多集成電路制造廠商也紛紛推廣了大量的產(chǎn)品，其中型號的多樣性，已經(jīng)很難進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。在這些單片機(jī)中，ATMega、ATtiny和AT90三個(gè)系列是Mega的最高檔產(chǎn)品。

ATMega8的主要性能就在于利用8kb的同時(shí)讀寫編程Flash存儲裝置來進(jìn)行端口的連續(xù)讀寫，其中模式比較好的則是在計(jì)數(shù)統(tǒng)計(jì)中的外部穿行連接，其中的通道ADC和通道TQFP等的封裝通道通過更精細(xì)的精度來確定其串行端口的軟件選擇方式，在空閑模式進(jìn)行工作的過程中，根據(jù)掉電模式進(jìn)行工作存儲中，可以通過凍結(jié)晶振來規(guī)范工作的進(jìn)度。在結(jié)構(gòu)的選取上，利用Flash繼承芯片和ATMega8進(jìn)行鑲嵌控制，則可以更為有效的降低建設(shè)的成本。而ATMega8的封裝則有PDIP、TQFP兩種不同的封裝結(jié)構(gòu)形式。

圖2

在編碼器的設(shè)計(jì)上，其功效則是通過選用高分辨的倍頻變相電路來進(jìn)行系統(tǒng)的整體分辨率提取，其中PDC9301倍頻鑒相電路的應(yīng)用，則需要通過輔助機(jī)械來進(jìn)行位置上的檢測固定，這對電路的信號輸出和選取上，能夠?yàn)槠涮峁┯行У奶幚矸桨浮６额l鑒相電路的結(jié)構(gòu)則如圖2。

在NE555的內(nèi)部，可以設(shè)置幾個(gè)三極管來進(jìn)行電路保護(hù)，這樣其電壓才能夠更加穩(wěn)定的進(jìn)行保證，在電阻的選擇上，也應(yīng)將其作為一個(gè)分壓裝置來進(jìn)行看待，在電器的參數(shù)比較上，按照2Vcc/3和1Vcc/3來進(jìn)行確認(rèn)。

鍵盤顯示部位，則應(yīng)按照測量的控制儀表來進(jìn)行相應(yīng)的選擇，在工程人員進(jìn)行鍵盤的系統(tǒng)命令發(fā)送中，通過輸入相應(yīng)的數(shù)據(jù)來確定顯示系統(tǒng)的信息，這樣為保證系統(tǒng)的完整性等方面，都能夠給與相應(yīng)的系統(tǒng)保證，在操作方面，也為系統(tǒng)的信息交換提供了保障。鍵盤顯示系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方面，可以利用微處理器進(jìn)行定時(shí)的核對輸入掃描，在方法上，需要格外的注意顯示驅(qū)動系統(tǒng)的影響需求，在顯示裝置的系統(tǒng)分配地址上，根據(jù)地址空間的應(yīng)用，利用硬件來實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)方面的有效利用，對錯(cuò)誤過期的編程進(jìn)行及時(shí)的刪除淘汰，這樣才能夠更好的保證后續(xù)工作的安全有效進(jìn)行。顯示系統(tǒng)方面則是整個(gè)系統(tǒng)和用戶之間的操作信息供應(yīng)平臺，人可以根據(jù)顯示器上顯示的動態(tài)來確定硬件的現(xiàn)實(shí)效應(yīng)，利用這一工作動態(tài)來保證系統(tǒng)在性能上的使用，所幸的是，在這一功能的開發(fā)上，其微處理功能相對于系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸方式，有著更為廣泛的效應(yīng)基礎(chǔ)。在串行數(shù)據(jù)的傳輸過程中，利用微處理來進(jìn)行硬件資源方面的指令傳輸，其速度相當(dāng)?shù)目?，在系統(tǒng)的執(zhí)行方面，也可以保證其工作的有序進(jìn)行。其核心芯片采用MAX7219型號的顯示驅(qū)動，在串行和未處理方面都能夠更好的利用硬件結(jié)構(gòu)來進(jìn)行簡單的劃分，其實(shí)際的靈活運(yùn)用程度，也要高于行業(yè)平均值。

2.3 設(shè)備軟件設(shè)計(jì)

在單片機(jī)油箱進(jìn)行沖壓試驗(yàn)中，其系統(tǒng)化的軟件設(shè)計(jì)方面，由主程序和初始化程序作為主要的運(yùn)行程序，結(jié)合鍵盤掃描程序、擺角顯示程序以及能量顯示等進(jìn)行操作上的設(shè)置，其控制和處理的形式，可以根據(jù)此類系統(tǒng)來進(jìn)行能量上的控制，為數(shù)據(jù)處理和控制方面，通過了有力的軟件控制保障。

在程序的模塊設(shè)計(jì)上，針對整體的程序進(jìn)行總規(guī)劃，從每一個(gè)子程序模塊上來進(jìn)行獨(dú)立設(shè)計(jì)，通過編程和測試來進(jìn)行差錯(cuò)處理，這樣在最終裝配上，進(jìn)行編寫程序控制，對差錯(cuò)和測試維護(hù)方面，有著更好的幫助。在這個(gè)系統(tǒng)的軟件方面，其內(nèi)容的多模塊程序主要采用的設(shè)計(jì)方法，除以上外，在微處理器的各個(gè)部件軟件安排上，通過軟件設(shè)計(jì)來進(jìn)行各方面的數(shù)據(jù)安排，這樣對系統(tǒng)工作的合理性，也是工作的保障。

2.4 多項(xiàng)式擬合

在進(jìn)行多項(xiàng)式的擬合中，針對三角函數(shù)的性質(zhì)來進(jìn)行確定其中cos x=sin(x+π/2)，所以在進(jìn)行選擇的過程中

依次輪推，在進(jìn)行泰勒展開式的推導(dǎo)中，我們可以得出在x=0的情況下有

2.5 系統(tǒng)精度分析

在系統(tǒng)的精密度分析上，就表現(xiàn)出了測量儀器的使用價(jià)值問題。在測量過程中，精度的分析，將是對測量儀器最重要的指標(biāo)性工作之一。而這對本系統(tǒng)來說，其影響測量的精度越大，那么導(dǎo)致機(jī)制的復(fù)雜性，也就越高漲，在針對各類影響因素的機(jī)理分析中，可以針對技術(shù)措施來進(jìn)行滿意結(jié)果上的分析。其測量的方法根據(jù)實(shí)驗(yàn)環(huán)境和設(shè)備等因素進(jìn)行分析，其技術(shù)措施則需要針對各項(xiàng)滿意結(jié)果來進(jìn)行方法上的測量討論，在試驗(yàn)環(huán)境和設(shè)備的計(jì)算方法方面針對各項(xiàng)因素影響進(jìn)行測量匯總，進(jìn)而將誤差有效的控制在了可控制之內(nèi)。在針對角錘沖擊系統(tǒng)的診斷方面，其誤差的來源，主要集中在以下幾點(diǎn)上。首先，能量的擺角在進(jìn)行計(jì)算的過程中，沒有計(jì)算精確。其次，角度編碼器存在一定的誤差，從而導(dǎo)致在進(jìn)行擺錘水平位置的時(shí)候，容易適得其反。最后電機(jī)的時(shí)間常數(shù)和交流接觸器的反應(yīng)時(shí)間之間引起的誤差，在單片機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)的反應(yīng)時(shí)間中，系統(tǒng)的接觸器仍在反應(yīng)，其時(shí)間一般不小于10ms，所以在實(shí)際應(yīng)用中，隨著時(shí)間的推移，從而導(dǎo)致每分鐘的時(shí)間誤差，導(dǎo)致最終產(chǎn)生的時(shí)間誤差。

2.6 系統(tǒng)的抗干擾設(shè)計(jì)

在進(jìn)行系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，因?yàn)橐獞?yīng)用于不同的環(huán)境使用，所以在針對外界的干擾侵襲上，則如果能夠保證其系統(tǒng)的可靠性，那么在噪聲導(dǎo)致的誤差中，就可以進(jìn)行相應(yīng)的擺正。在系統(tǒng)的抗干擾設(shè)計(jì)中，包括硬件的抗干擾設(shè)計(jì)等，都可以有效的控制其使用的數(shù)據(jù)，在使用的過程中，這對系統(tǒng)的干擾外源分析，就可以有效的保證其運(yùn)行的正常。

在單片機(jī)正常運(yùn)行的過程中，其主要的影響來源則分為：噪聲、電磁、電源、過程通道四類干擾。

2.7 沖壓試驗(yàn)臺應(yīng)用分析

在實(shí)際應(yīng)用中，針對汽車的燃油箱沖擊試驗(yàn)臺的整體機(jī)械分析，針對系統(tǒng)在操作過程中所產(chǎn)生的個(gè)別現(xiàn)象進(jìn)行了初步的矯正，其措施可以保證在實(shí)際使用中，可以有效的利用原有的系統(tǒng)精確度，進(jìn)而保證工作的實(shí)際有效性。

3 汽車油箱耐壓試驗(yàn)臺設(shè)備

3.1 設(shè)備概述

在汽車的油箱耐壓試驗(yàn)方面，針對燃油箱的密封性實(shí)驗(yàn)，可以通過安全閥開啟以后進(jìn)行的壓力試驗(yàn)來驗(yàn)證其能否符合后期的承載服務(wù)。氣壓加載的方式主要的采用啟動伺服的閉環(huán)控制技術(shù)，在結(jié)構(gòu)上，采用多原件的啟動服務(wù)來實(shí)現(xiàn)試驗(yàn)的等速率加載問題。在進(jìn)行精度的控制方面，可以通過安全防護(hù)來進(jìn)行基線的控制，這樣對程控功能等方面是能夠更為有效的保證其結(jié)構(gòu)的合理性。

3.2 設(shè)備設(shè)計(jì)

燃油箱的安全閥設(shè)計(jì)方面，針對壓力試驗(yàn)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)壓力的加載速率通?？刂圃?kPa/min，其中普通的氣動壓力閥并不具備這樣的功能，所以子啊進(jìn)行采用氣動伺服的時(shí)候，就需要針對閉環(huán)控制技術(shù)進(jìn)行選擇，在按照設(shè)定好的自動裝置進(jìn)行自動信號發(fā)射以后，可以針對試驗(yàn)的循環(huán)來進(jìn)行硬件型號上的確定。針對電磁換向閥來進(jìn)行型號上的選擇。

汽車的油箱耐壓試驗(yàn)，主要針對燃油的放置問題進(jìn)行考慮，其在控制箱方面加注規(guī)定的溫度水等問題，來進(jìn)行考慮，其中溫度的穩(wěn)定規(guī)定試驗(yàn)，則需對溫度進(jìn)行更過濾，才能夠確定試驗(yàn)的可行性。

在工控機(jī)的恒壓控制方面，針對數(shù)控系統(tǒng)的應(yīng)用，則可以根據(jù)氣體的壓力來半段這個(gè)被控制參數(shù)是否符合在不同的工業(yè)狀態(tài)下進(jìn)行使用，其控制的節(jié)流閥問題，也會導(dǎo)致其精度的影響，所以在應(yīng)用中，需要考慮到系統(tǒng)控制的壓力在要求范圍內(nèi)才性。而油箱耐壓試驗(yàn)臺中的設(shè)備在使用中的加壓方式采用功率2.2kw高容積40L的0.7MPa工作壓力，只有能夠夠符合這個(gè)的高壓控制，才能夠確保其正常的工作運(yùn)行。

3.3 軟件設(shè)計(jì)

在應(yīng)用Visual Basic 6所開發(fā)的應(yīng)用憑條上，如果要將界面進(jìn)行簡化，那么在圖形方面，仍需要進(jìn)行優(yōu)化處理。在過去，我們在軟件的設(shè)計(jì)方面，基本上依托于理論，所以在實(shí)際使用中，需要針對連續(xù)控制來進(jìn)行研究，在對象為一階二階的慣性連接上，對滯后的時(shí)間等方面，也需要針對PID進(jìn)行控制，才能夠更好的保證數(shù)據(jù)的有效性。而在PID的運(yùn)算中，針對數(shù)據(jù)的控制系統(tǒng)來進(jìn)行廣泛的應(yīng)用調(diào)控，其基本的形式則有位置式算法和增量式算法兩個(gè)種類。

在進(jìn)行PID 的使用中，針對p調(diào)節(jié)器進(jìn)行調(diào)節(jié)，其數(shù)據(jù)應(yīng)保證調(diào)節(jié)器的偏差e在即時(shí)反應(yīng)的偏差范圍內(nèi)，這樣調(diào)節(jié)器才能夠產(chǎn)生對控制方面的有效性。比例的調(diào)節(jié)特點(diǎn)則是快捷簡便。而在PI的處理方面則主要應(yīng)用調(diào)節(jié)器來進(jìn)行比例上的成分分化，在帶有累計(jì)成分的計(jì)算中，偏差e不可以為0，這樣才能保證數(shù)據(jù)的有效性。在微分PID調(diào)節(jié)器的使用中，其作為一種線性調(diào)節(jié)，就需要針對調(diào)節(jié)器的定向設(shè)定r來進(jìn)行定向的輸出控制。在調(diào)節(jié)器的相應(yīng)偏差e的階躍變化比明顯的時(shí)候，才能夠保證數(shù)據(jù)的有效，保證在環(huán)節(jié)的處理上，不會受到外界的影響而導(dǎo)致數(shù)據(jù)浮動。

3.4 PID參數(shù)的調(diào)試試驗(yàn)

在進(jìn)行PID的參數(shù)確定中，針對不同比例系數(shù)K的定值確定，可以通過靜差的方式來進(jìn)行最小值確定來保證K能夠隨著系統(tǒng)的調(diào)整而不發(fā)生穩(wěn)定性上的變化。增大微分時(shí)間T的同時(shí)，應(yīng)相應(yīng)的進(jìn)行數(shù)據(jù)上的調(diào)整，這樣才能夠按照設(shè)定的步奏來進(jìn)行應(yīng)用實(shí)踐。

PID的使用中，針對參數(shù)進(jìn)行調(diào)整以后，可以利用被控對象的數(shù)學(xué)模型來進(jìn)行分析，其系統(tǒng)在對靜差和動態(tài)特征的分析上，能夠利用自控的原理來進(jìn)行計(jì)算機(jī)的控制，這樣為數(shù)學(xué)模型的建立來說，也可以提供相應(yīng)的參數(shù)保障。

4 結(jié)語

本文我們針對汽車的油箱檢測實(shí)驗(yàn)設(shè)備進(jìn)行了分析研究，針對實(shí)驗(yàn)中的各標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了分析，其在設(shè)計(jì)的過程中，需要考慮到整體的機(jī)械結(jié)構(gòu)以及軟硬件設(shè)施，在應(yīng)對汽車油箱的綜合測試中，其設(shè)計(jì)的分析結(jié)論也得到了相應(yīng)的肯定。在研究中，針對汽車油箱蓋的測試設(shè)備檢測中，針對油箱角錘沖擊試驗(yàn)臺和油箱耐壓試驗(yàn)臺的經(jīng)典案例進(jìn)行了分析，按照現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)的發(fā)展效應(yīng)，針對我國的生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)，在滿足標(biāo)準(zhǔn)設(shè)施的同時(shí)，應(yīng)合理的進(jìn)行生產(chǎn)控制，這樣才能夠保證產(chǎn)品的質(zhì)量提升和科技的穩(wěn)步發(fā)展。

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