汽车油箱盖检测试验设备中泄漏流量检测的应用

张国辉,袁延林

（十堰市计量检定测试所,湖北 十堰 442001）

汽车工业对汽车零部件的检测方法和试验条件的发展需求，一直伴随着汽车的发展而发展，从汽车诞生到现在已有百年时间了，因而汽车零部件的检测技术发展也成了人类文明发展史的一个重要标志。特别是在现代社会，一个国家的汽车工业的发展水平很大程度上代表着这个国家的工业和科技发展水平。汽车邮箱作为汽车动力能源的支撑部件，在其制造及检测控制方面都应引起生产者的高度重视，确保符合相应的技术标准要求。下面针对汽车油箱泄漏流量检测进行简要分析。

1 汽车油箱密封性检测试验台

1.1 设备概述

按照GB18296-2001的相关性能检测规格中的油箱密封性实验台要求，在油箱内注入额定的水，然后进行进出口的翻转实验，在油箱稳定后，利用量杯进行接测，取一分钟的泄漏量来确定其泄漏的具体数据。而这一要求，在柴油油箱中泄漏量则不允许大于30ml/min，而汽油油箱则不允许泄漏。

1.2 设备设计

在汽车油箱的密封性实验台的构造设计中，其结构主要由电动翻转系统和注水系统两部分组成。

电动翻转系统结构包括固定支架、翻转电机和减速器。注水系统则包括了抽水水泵、注水水泵、数显表、自动阀门、流量传感器、计时定时器。

在这个检测试验台的设计中，我们首先要设计的是油箱的固定，在流量控制进行注水的过程中，应严格的按照国家标准进行注水。注水量可以通过控制器的传感监控器来进行实时监控。表明在注水量达到标准以后，可以按照流量进行控制，自动注水过程中，因注水管道上出现了自动阀门和机电惯性导致的超限问题，需要特别注意，只有确保其密封箱体的密封性，才能确保在后续的检测中，是符合相应的规定的。在密油口进行控制的过程中，按照油箱的水位和水槽现状，来确定设计的合格与否。

在设计中，所先用的电机容量应符合后期的工作要求，即电机的额定功率要略大于工作的额定工作功率要求。只有这样才能够有效的进行安全作业。

1.3 应用分析

在汽车油箱的密封性检测设备的结构分析中，我们可以得出设备对各种型号的油箱都能够进行任意角度的翻转，而这也可以为其建设提供一定的标准要求。

2 汽车油箱锤摆冲击试验台

2.1 设备概述

汽车油箱压强冲击试验台，主要为完成汽车油箱的抗压冲击试验而设计。在现代汽车的安全稳定性检测中，油箱的抗压稳定性，决定了其在运行过程中的动力安全性。在电机驱动涡轮减速机的带动下，可以根据传动轴来确定两端线轮的机构旋转，利用线轮结构来确定最终的线性引动。在锁紧衡量调整中，根据锁紧螺钉将其连接，通过磁粉礼盒器来进行转动轴的左右移动上，可以进一步进行转动轴的固定。作用上，为汽车油箱的抗压能力进行了检测，其操作面板通过按钮控制来进行试验。

2.2 设备设计

在控制系统的主电路设计上，利用ATMega8和键盘扫描来完成，通过LED显示屏来进行观察，其中编码器和滤波整形电路等，则针对电路辅助结构来进行总体上的框架分析。其结构图如图1。

图1

伴随着近年来的单片机发展，世界上的很多集成电路制造厂商也纷纷推广了大量的产品，其中型号的多样性，已经很难进行统计。在这些单片机中，ATMega、ATtiny和AT90三个系列是Mega的最高档产品。

ATMega8的主要性能就在于利用8kb的同时读写编程Flash存储装置来进行端口的连续读写，其中模式比较好的则是在计数统计中的外部穿行连接，其中的通道ADC和通道TQFP等的封装通道通过更精细的精度来确定其串行端口的软件选择方式，在空闲模式进行工作的过程中，根据掉电模式进行工作存储中，可以通过冻结晶振来规范工作的进度。在结构的选取上，利用Flash继承芯片和ATMega8进行镶嵌控制，则可以更为有效的降低建设的成本。而ATMega8的封装则有PDIP、TQFP两种不同的封装结构形式。

图2

在编码器的设计上，其功效则是通过选用高分辨的倍频变相电路来进行系统的整体分辨率提取，其中PDC9301倍频鉴相电路的应用，则需要通过辅助机械来进行位置上的检测固定，这对电路的信号输出和选取上，能够为其提供有效的处理方案。而倍频鉴相电路的结构则如图2。

在NE555的内部，可以设置几个三极管来进行电路保护，这样其电压才能够更加稳定的进行保证，在电阻的选择上，也应将其作为一个分压装置来进行看待，在电器的参数比较上，按照2Vcc/3和1Vcc/3来进行确认。

键盘显示部位，则应按照测量的控制仪表来进行相应的选择，在工程人员进行键盘的系统命令发送中，通过输入相应的数据来确定显示系统的信息，这样为保证系统的完整性等方面，都能够给与相应的系统保证，在操作方面，也为系统的信息交换提供了保障。键盘显示系统的设计方面，可以利用微处理器进行定时的核对输入扫描，在方法上，需要格外的注意显示驱动系统的影响需求，在显示装置的系统分配地址上，根据地址空间的应用，利用硬件来实现设计方面的有效利用，对错误过期的编程进行及时的删除淘汰，这样才能够更好的保证后续工作的安全有效进行。显示系统方面则是整个系统和用户之间的操作信息供应平台，人可以根据显示器上显示的动态来确定硬件的现实效应，利用这一工作动态来保证系统在性能上的使用，所幸的是，在这一功能的开发上，其微处理功能相对于系统的数据传输方式，有着更为广泛的效应基础。在串行数据的传输过程中，利用微处理来进行硬件资源方面的指令传输，其速度相当的快，在系统的执行方面，也可以保证其工作的有序进行。其核心芯片采用MAX7219型号的显示驱动，在串行和未处理方面都能够更好的利用硬件结构来进行简单的划分，其实际的灵活运用程度，也要高于行业平均值。

2.3 设备软件设计

在单片机油箱进行冲压试验中，其系统化的软件设计方面，由主程序和初始化程序作为主要的运行程序，结合键盘扫描程序、摆角显示程序以及能量显示等进行操作上的设置，其控制和处理的形式，可以根据此类系统来进行能量上的控制，为数据处理和控制方面，通过了有力的软件控制保障。

在程序的模块设计上，针对整体的程序进行总规划，从每一个子程序模块上来进行独立设计，通过编程和测试来进行差错处理，这样在最终装配上，进行编写程序控制，对差错和测试维护方面，有着更好的帮助。在这个系统的软件方面，其内容的多模块程序主要采用的设计方法，除以上外，在微处理器的各个部件软件安排上，通过软件设计来进行各方面的数据安排，这样对系统工作的合理性，也是工作的保障。

2.4 多项式拟合

在进行多项式的拟合中，针对三角函数的性质来进行确定其中cos x=sin(x+π/2)，所以在进行选择的过程中

依次轮推，在进行泰勒展开式的推导中，我们可以得出在x=0的情况下有

2.5 系统精度分析

在系统的精密度分析上，就表现出了测量仪器的使用价值问题。在测量过程中，精度的分析，将是对测量仪器最重要的指标性工作之一。而这对本系统来说，其影响测量的精度越大，那么导致机制的复杂性，也就越高涨，在针对各类影响因素的机理分析中，可以针对技术措施来进行满意结果上的分析。其测量的方法根据实验环境和设备等因素进行分析，其技术措施则需要针对各项满意结果来进行方法上的测量讨论，在试验环境和设备的计算方法方面针对各项因素影响进行测量汇总，进而将误差有效的控制在了可控制之内。在针对角锤冲击系统的诊断方面，其误差的来源，主要集中在以下几点上。首先，能量的摆角在进行计算的过程中，没有计算精确。其次，角度编码器存在一定的误差，从而导致在进行摆锤水平位置的时候，容易适得其反。最后电机的时间常数和交流接触器的反应时间之间引起的误差，在单片机停止运转的反应时间中，系统的接触器仍在反应，其时间一般不小于10ms，所以在实际应用中，随着时间的推移，从而导致每分钟的时间误差，导致最终产生的时间误差。

2.6 系统的抗干扰设计

在进行系统的设计中，因为要应用于不同的环境使用，所以在针对外界的干扰侵袭上，则如果能够保证其系统的可靠性，那么在噪声导致的误差中，就可以进行相应的摆正。在系统的抗干扰设计中，包括硬件的抗干扰设计等，都可以有效的控制其使用的数据，在使用的过程中，这对系统的干扰外源分析，就可以有效的保证其运行的正常。

在单片机正常运行的过程中，其主要的影响来源则分为：噪声、电磁、电源、过程通道四类干扰。

2.7 冲压试验台应用分析

在实际应用中，针对汽车的燃油箱冲击试验台的整体机械分析，针对系统在操作过程中所产生的个别现象进行了初步的矫正，其措施可以保证在实际使用中，可以有效的利用原有的系统精确度，进而保证工作的实际有效性。

3 汽车油箱耐压试验台设备

3.1 设备概述

在汽车的油箱耐压试验方面，针对燃油箱的密封性实验，可以通过安全阀开启以后进行的压力试验来验证其能否符合后期的承载服务。气压加载的方式主要的采用启动伺服的闭环控制技术，在结构上，采用多原件的启动服务来实现试验的等速率加载问题。在进行精度的控制方面，可以通过安全防护来进行基线的控制，这样对程控功能等方面是能够更为有效的保证其结构的合理性。

3.2 设备设计

燃油箱的安全阀设计方面，针对压力试验进行标准压力的加载速率通常控制在8kPa/min，其中普通的气动压力阀并不具备这样的功能，所以子啊进行采用气动伺服的时候，就需要针对闭环控制技术进行选择，在按照设定好的自动装置进行自动信号发射以后，可以针对试验的循环来进行硬件型号上的确定。针对电磁换向阀来进行型号上的选择。

汽车的油箱耐压试验，主要针对燃油的放置问题进行考虑，其在控制箱方面加注规定的温度水等问题，来进行考虑，其中温度的稳定规定试验，则需对温度进行更过滤，才能够确定试验的可行性。

在工控机的恒压控制方面，针对数控系统的应用，则可以根据气体的压力来半段这个被控制参数是否符合在不同的工业状态下进行使用，其控制的节流阀问题，也会导致其精度的影响，所以在应用中，需要考虑到系统控制的压力在要求范围内才性。而油箱耐压试验台中的设备在使用中的加压方式采用功率2.2kw高容积40L的0.7MPa工作压力，只有能够够符合这个的高压控制，才能够确保其正常的工作运行。

3.3 软件设计

在应用Visual Basic 6所开发的应用凭条上，如果要将界面进行简化，那么在图形方面，仍需要进行优化处理。在过去，我们在软件的设计方面，基本上依托于理论，所以在实际使用中，需要针对连续控制来进行研究，在对象为一阶二阶的惯性连接上，对滞后的时间等方面，也需要针对PID进行控制，才能够更好的保证数据的有效性。而在PID的运算中，针对数据的控制系统来进行广泛的应用调控，其基本的形式则有位置式算法和增量式算法两个种类。

在进行PID 的使用中，针对p调节器进行调节，其数据应保证调节器的偏差e在即时反应的偏差范围内，这样调节器才能够产生对控制方面的有效性。比例的调节特点则是快捷简便。而在PI的处理方面则主要应用调节器来进行比例上的成分分化，在带有累计成分的计算中，偏差e不可以为0，这样才能保证数据的有效性。在微分PID调节器的使用中，其作为一种线性调节，就需要针对调节器的定向设定r来进行定向的输出控制。在调节器的相应偏差e的阶跃变化比明显的时候，才能够保证数据的有效，保证在环节的处理上，不会受到外界的影响而导致数据浮动。

3.4 PID参数的调试试验

在进行PID的参数确定中，针对不同比例系数K的定值确定，可以通过静差的方式来进行最小值确定来保证K能够随着系统的调整而不发生稳定性上的变化。增大微分时间T的同时，应相应的进行数据上的调整，这样才能够按照设定的步奏来进行应用实践。

PID的使用中，针对参数进行调整以后，可以利用被控对象的数学模型来进行分析，其系统在对静差和动态特征的分析上，能够利用自控的原理来进行计算机的控制，这样为数学模型的建立来说，也可以提供相应的参数保障。

4 结语

本文我们针对汽车的油箱检测实验设备进行了分析研究，针对实验中的各标准进行了分析，其在设计的过程中，需要考虑到整体的机械结构以及软硬件设施，在应对汽车油箱的综合测试中，其设计的分析结论也得到了相应的肯定。在研究中，针对汽车油箱盖的测试设备检测中，针对油箱角锤冲击试验台和油箱耐压试验台的经典案例进行了分析，按照现代经济的发展效应，针对我国的生产标准，在满足标准设施的同时，应合理的进行生产控制，这样才能够保证产品的质量提升和科技的稳步发展。

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