汽車油箱蓋檢測試驗設備中泄漏流量檢測的應用

張國輝,袁延林

（十堰市計量檢定測試所,湖北 十堰 442001）

汽車工業對汽車零部件的檢測方法和試驗條件的發展需求，一直伴隨著汽車的發展而發展，從汽車誕生到現在已有百年時間了，因而汽車零部件的檢測技術發展也成了人類文明發展史的一個重要標志。特別是在現代社會，一個國家的汽車工業的發展水平很大程度上代表著這個國家的工業和科技發展水平。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引起生產者的高度重視，確保符合相應的技術標準要求。下面針對汽車油箱泄漏流量檢測進行簡要分析。

1 汽車油箱密封性檢測試驗臺

1.1 設備概述

按照GB18296-2001的相關性能檢測規格中的油箱密封性實驗臺要求，在油箱內注入額定的水，然后進行進出口的翻轉實驗，在油箱穩定后，利用量杯進行接測，取一分鐘的泄漏量來確定其泄漏的具體數據。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 設備設計

在汽車油箱的密封性實驗臺的構造設計中，其結構主要由電動翻轉系統和注水系統兩部分組成。

電動翻轉系統結構包括固定支架、翻轉電機和減速器。注水系統則包括了抽水水泵、注水水泵、數顯表、自動閥門、流量傳感器、計時定時器。

在這個檢測試驗臺的設計中，我們首先要設計的是油箱的固定，在流量控制進行注水的過程中，應嚴格的按照國家標準進行注水。注水量可以通過控制器的傳感監控器來進行實時監控。表明在注水量達到標準以后，可以按照流量進行控制，自動注水過程中，因注水管道上出現了自動閥門和機電慣性導致的超限問題，需要特別注意，只有確保其密封箱體的密封性，才能確保在后續的檢測中，是符合相應的規定的。在密油口進行控制的過程中，按照油箱的水位和水槽現狀，來確定設計的合格與否。

在設計中，所先用的電機容量應符合后期的工作要求，即電機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行安全作業。

1.3 應用分析

在汽車油箱的密封性檢測設備的結構分析中，我們可以得出設備對各種型號的油箱都能夠進行任意角度的翻轉，而這也可以為其建設提供一定的標準要求。

2 汽車油箱錘擺沖擊試驗臺

2.1 設備概述

汽車油箱壓強沖擊試驗臺，主要為完成汽車油箱的抗壓沖擊試驗而設計。在現代汽車的安全穩定性檢測中，油箱的抗壓穩定性，決定了其在運行過程中的動力安全性。在電機驅動渦輪減速機的帶動下，可以根據傳動軸來確定兩端線輪的機構旋轉，利用線輪結構來確定最終的線性引動。在鎖緊衡量調整中，根據鎖緊螺釘將其連接，通過磁粉禮盒器來進行轉動軸的左右移動上，可以進一步進行轉動軸的固定。作用上，為汽車油箱的抗壓能力進行了檢測，其操作面板通過按鈕控制來進行試驗。

2.2 設備設計

在控制系統的主電路設計上，利用ATMega8和鍵盤掃描來完成，通過LED顯示屏來進行觀察，其中編碼器和濾波整形電路等，則針對電路輔助結構來進行總體上的框架分析。其結構圖如圖1。

圖1

伴隨著近年來的單片機發展，世界上的很多集成電路制造廠商也紛紛推廣了大量的產品，其中型號的多樣性，已經很難進行統計。在這些單片機中，ATMega、ATtiny和AT90三個系列是Mega的最高檔產品。

ATMega8的主要性能就在于利用8kb的同時讀寫編程Flash存儲裝置來進行端口的連續讀寫，其中模式比較好的則是在計數統計中的外部穿行連接，其中的通道ADC和通道TQFP等的封裝通道通過更精細的精度來確定其串行端口的軟件選擇方式，在空閑模式進行工作的過程中，根據掉電模式進行工作存儲中，可以通過凍結晶振來規范工作的進度。在結構的選取上，利用Flash繼承芯片和ATMega8進行鑲嵌控制，則可以更為有效的降低建設的成本。而ATMega8的封裝則有PDIP、TQFP兩種不同的封裝結構形式。

圖2

在編碼器的設計上，其功效則是通過選用高分辨的倍頻變相電路來進行系統的整體分辨率提取，其中PDC9301倍頻鑒相電路的應用，則需要通過輔助機械來進行位置上的檢測固定，這對電路的信號輸出和選取上，能夠為其提供有效的處理方案。而倍頻鑒相電路的結構則如圖2。

在NE555的內部，可以設置幾個三極管來進行電路保護，這樣其電壓才能夠更加穩定的進行保證，在電阻的選擇上，也應將其作為一個分壓裝置來進行看待，在電器的參數比較上，按照2Vcc/3和1Vcc/3來進行確認。

鍵盤顯示部位，則應按照測量的控制儀表來進行相應的選擇，在工程人員進行鍵盤的系統命令發送中，通過輸入相應的數據來確定顯示系統的信息，這樣為保證系統的完整性等方面，都能夠給與相應的系統保證，在操作方面，也為系統的信息交換提供了保障。鍵盤顯示系統的設計方面，可以利用微處理器進行定時的核對輸入掃描，在方法上，需要格外的注意顯示驅動系統的影響需求，在顯示裝置的系統分配地址上，根據地址空間的應用，利用硬件來實現設計方面的有效利用，對錯誤過期的編程進行及時的刪除淘汰，這樣才能夠更好的保證后續工作的安全有效進行。顯示系統方面則是整個系統和用戶之間的操作信息供應平臺，人可以根據顯示器上顯示的動態來確定硬件的現實效應，利用這一工作動態來保證系統在性能上的使用，所幸的是，在這一功能的開發上，其微處理功能相對于系統的數據傳輸方式，有著更為廣泛的效應基礎。在串行數據的傳輸過程中，利用微處理來進行硬件資源方面的指令傳輸，其速度相當的快，在系統的執行方面，也可以保證其工作的有序進行。其核心芯片采用MAX7219型號的顯示驅動，在串行和未處理方面都能夠更好的利用硬件結構來進行簡單的劃分，其實際的靈活運用程度，也要高于行業平均值。

2.3 設備軟件設計

在單片機油箱進行沖壓試驗中，其系統化的軟件設計方面，由主程序和初始化程序作為主要的運行程序，結合鍵盤掃描程序、擺角顯示程序以及能量顯示等進行操作上的設置，其控制和處理的形式，可以根據此類系統來進行能量上的控制，為數據處理和控制方面，通過了有力的軟件控制保障。

在程序的模塊設計上，針對整體的程序進行總規劃，從每一個子程序模塊上來進行獨立設計，通過編程和測試來進行差錯處理，這樣在最終裝配上，進行編寫程序控制，對差錯和測試維護方面，有著更好的幫助。在這個系統的軟件方面，其內容的多模塊程序主要采用的設計方法，除以上外，在微處理器的各個部件軟件安排上，通過軟件設計來進行各方面的數據安排，這樣對系統工作的合理性，也是工作的保障。

2.4 多項式擬合

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

依次輪推，在進行泰勒展開式的推導中，我們可以得出在x=0的情況下有

2.5 系統精度分析

在系統的精密度分析上，就表現出了測量儀器的使用價值問題。在測量過程中，精度的分析，將是對測量儀器最重要的指標性工作之一。而這對本系統來說，其影響測量的精度越大，那么導致機制的復雜性，也就越高漲，在針對各類影響因素的機理分析中，可以針對技術措施來進行滿意結果上的分析。其測量的方法根據實驗環境和設備等因素進行分析，其技術措施則需要針對各項滿意結果來進行方法上的測量討論，在試驗環境和設備的計算方法方面針對各項因素影響進行測量匯總，進而將誤差有效的控制在了可控制之內。在針對角錘沖擊系統的診斷方面，其誤差的來源，主要集中在以下幾點上。首先，能量的擺角在進行計算的過程中，沒有計算精確。其次，角度編碼器存在一定的誤差，從而導致在進行擺錘水平位置的時候，容易適得其反。最后電機的時間常數和交流接觸器的反應時間之間引起的誤差，在單片機停止運轉的反應時間中，系統的接觸器仍在反應，其時間一般不小于10ms，所以在實際應用中，隨著時間的推移，從而導致每分鐘的時間誤差，導致最終產生的時間誤差。

2.6 系統的抗干擾設計

在進行系統的設計中，因為要應用于不同的環境使用，所以在針對外界的干擾侵襲上，則如果能夠保證其系統的可靠性，那么在噪聲導致的誤差中，就可以進行相應的擺正。在系統的抗干擾設計中，包括硬件的抗干擾設計等，都可以有效的控制其使用的數據，在使用的過程中，這對系統的干擾外源分析，就可以有效的保證其運行的正常。

在單片機正常運行的過程中，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 沖壓試驗臺應用分析

在實際應用中，針對汽車的燃油箱沖擊試驗臺的整體機械分析，針對系統在操作過程中所產生的個別現象進行了初步的矯正，其措施可以保證在實際使用中，可以有效的利用原有的系統精確度，進而保證工作的實際有效性。

3 汽車油箱耐壓試驗臺設備

3.1 設備概述

在汽車的油箱耐壓試驗方面，針對燃油箱的密封性實驗，可以通過安全閥開啟以后進行的壓力試驗來驗證其能否符合后期的承載服務。氣壓加載的方式主要的采用啟動伺服的閉環控制技術，在結構上，采用多原件的啟動服務來實現試驗的等速率加載問題。在進行精度的控制方面，可以通過安全防護來進行基線的控制，這樣對程控功能等方面是能夠更為有效的保證其結構的合理性。

3.2 設備設計

燃油箱的安全閥設計方面，針對壓力試驗進行標準壓力的加載速率通?？刂圃?kPa/min，其中普通的氣動壓力閥并不具備這樣的功能，所以子啊進行采用氣動伺服的時候，就需要針對閉環控制技術進行選擇，在按照設定好的自動裝置進行自動信號發射以后，可以針對試驗的循環來進行硬件型號上的確定。針對電磁換向閥來進行型號上的選擇。

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

在工控機的恒壓控制方面，針對數控系統的應用，則可以根據氣體的壓力來半段這個被控制參數是否符合在不同的工業狀態下進行使用，其控制的節流閥問題，也會導致其精度的影響，所以在應用中，需要考慮到系統控制的壓力在要求范圍內才性。而油箱耐壓試驗臺中的設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的高壓控制，才能夠確保其正常的工作運行。

3.3 軟件設計

在應用Visual Basic 6所開發的應用憑條上，如果要將界面進行簡化，那么在圖形方面，仍需要進行優化處理。在過去，我們在軟件的設計方面，基本上依托于理論，所以在實際使用中，需要針對連續控制來進行研究，在對象為一階二階的慣性連接上，對滯后的時間等方面，也需要針對PID進行控制，才能夠更好的保證數據的有效性。而在PID的運算中，針對數據的控制系統來進行廣泛的應用調控，其基本的形式則有位置式算法和增量式算法兩個種類。

在進行PID 的使用中，針對p調節器進行調節，其數據應保證調節器的偏差e在即時反應的偏差范圍內，這樣調節器才能夠產生對控制方面的有效性。比例的調節特點則是快捷簡便。而在PI的處理方面則主要應用調節器來進行比例上的成分分化，在帶有累計成分的計算中，偏差e不可以為0，這樣才能保證數據的有效性。在微分PID調節器的使用中，其作為一種線性調節，就需要針對調節器的定向設定r來進行定向的輸出控制。在調節器的相應偏差e的階躍變化比明顯的時候，才能夠保證數據的有效，保證在環節的處理上，不會受到外界的影響而導致數據浮動。

3.4 PID參數的調試試驗

在進行PID的參數確定中，針對不同比例系數K的定值確定，可以通過靜差的方式來進行最小值確定來保證K能夠隨著系統的調整而不發生穩定性上的變化。增大微分時間T的同時，應相應的進行數據上的調整，這樣才能夠按照設定的步奏來進行應用實踐。

PID的使用中，針對參數進行調整以后，可以利用被控對象的數學模型來進行分析，其系統在對靜差和動態特征的分析上，能夠利用自控的原理來進行計算機的控制，這樣為數學模型的建立來說，也可以提供相應的參數保障。

4 結語

本文我們針對汽車的油箱檢測實驗設備進行了分析研究，針對實驗中的各標準進行了分析，其在設計的過程中，需要考慮到整體的機械結構以及軟硬件設施，在應對汽車油箱的綜合測試中，其設計的分析結論也得到了相應的肯定。在研究中，針對汽車油箱蓋的測試設備檢測中，針對油箱角錘沖擊試驗臺和油箱耐壓試驗臺的經典案例進行了分析，按照現代經濟的發展效應，針對我國的生產標準，在滿足標準設施的同時，應合理的進行生產控制，這樣才能夠保證產品的質量提升和科技的穩步發展。

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