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电磁流量计在车辆冷却系统中研究
发布时间:2021-9-22 08:29:19

　　文章介绍了一种新的非插入式流量计的工作原理，以某车辆冷却系统为例，搭建了电磁流量计测试整车冷却系统流量计台架，进行各支路流量测试，并进行结果分析，认为非插入式流量计可以在车辆冷却系统中进行应用，并指出了存在的问题。
　　传统的汽车冷却系统流量测试是将流量计布置在汽车冷却系统各回路中对冷却液流量进行测试，这种插入式测量方法由于流量计本身存在流阻问题会导致各支路的流量测量结果不能真实反应各支路的流量结果。而电磁式流量计这种非插入式测量方法由于采用电磁感应原理不存在流阻的问题，测试结果能真实反应原系统的状态，因此，在整车冷却系统流量测试中逐渐被更多研发人员所采用。
1.电磁流量计介绍
　　如图1所示，电磁流量计是一-种非插入式流量测量设备，在工业上广泛应用于化工化纤、食品、矿冶、环保、钢铁、石油及制药等领域,但在汽车冷却系统中应用不多。
电磁流量计原理结构图示 
　　电磁流量计原理是基于法拉第电磁感应定律，导电液体在磁场中作切割磁力线运动时，导体中产生感应电动势E;测量流量时(测量管的内径为D)，流体流过垂直于流动方向的磁场，导电性液体的流动感应出一个与平均速度V(亦即体积流量)成正比的电压，其感应电压信号通过两个与液体直接接触的电极检出，并通过电缆传送至放大器，然后转换成统一输出信号，E=KBVD(K为仪表常数)。在流量大于1m/s时，精度在0.5%以内，图2为6种型号电磁流量计在不同管径下测量精度随流量的变化趋势。
电磁流量计计量精度曲线图 
在某车型流量测试中的应用
1.冷却系统原理
　　某车型发动机采用三个冷却循环系统，即在传统的大、小循环基础上增加一个节温器来实现附加冷却循环。同时在冷却系统循环中增加了一一个电子水泵，该电子水泵安装在冷却风扇支架上，既可以给增压器进行冷却，又可以在突然停机时给发动机进行冷却。发动机的冷却系统原理如图3所示。
 
2.测试过程
　　本次发动机冷却系统流量测试包括散热器水路、暖风水路、机油冷却器水路和涡轮增压器水路的测试，从图3原理图中可以看出暖风散热器与机油冷却器串联，所以在此处布置-一个流量传感器即可，另外两个流量计布置在增压器与散热器冷却水路(图3中流量计用深绿色原点表示)。测量待测回路接口处尺寸如表1所示。
 
　　流量计在整车上的安装步骤如下:配备新管路清空冷却液-拆除原装管路用新管路从接口处引出+将流量计串联其中形成回路。
　　考虑到流量计的安装方便性及避免管路弯折，流量计布置在高于原管路的位置，同时考虑到提升高度会影响原冷却系统流量分配，采取抬高膨胀水壶位置的措施尽量减小影响。整个测前准备工作完成后，正式开始流量测试，分别记录整车处于冷机和热机两种状态发动机转速(r/min)在900(怠速)1000、1500、2000、2500、3000、4000以及4300(节气门开度最大)时流量稳定时数据。
3.测试结果
　　测试结果显示，本次测试还发现，在发动机熄火后，增压器处仍有水流通过，流量最高为3.3/min,说明增压器为了防止热�；�，冷却系统设置了�；眯呗�。
电磁流量计热机状态转速/流量曲线图示 
　　基于测试结果数据绘制转速/流量曲线图如图4、图5所示。从图中可以看出，冷却系统中各条测试回路在冷机与热机两种状态下均呈线性增长，与整车发动机冷却系统实际流量增长规律相符合，试验结果有效，测试方法可行。
结语
　　通过本次电磁流量计在某车型冷却系统流量测试中的过程总结及经验积累，总结了关于整车发动机冷却系统流量测试正确率的控制方法、结果数据判断方法及标定方法。
　　同时，在测试过程中也发现，流量计的固定是本次测试存在的主要难题，高度的选定和安装牢靠性均会对测量结果有一定影响，因此今后将在整车冷却系统流量测试中添加流量计工装测试台，形成规范性的测试平台，这样将使电磁流量计更方便用于整车冷却系统流量测试。

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