一种基于定容燃烧弹系统的集成监测控制系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于定容燃烧弹系统的集成监测控制系统，属于定容燃烧弹领域。包括定容燃烧弹，还包括上位机、定容燃烧弹集成监测控制器、高压油泵、燃气泵和气体存储装置，上位机与定容燃烧弹集成监测控制器信号连接，定容燃烧弹集成监测控制器与高压油泵和燃气泵信号连接，高压油泵和燃气泵均与定容燃烧弹联通，定容燃烧弹集成监测控制器与气体存储装置信号连接，气体存储装置与定容燃烧弹联通。本发明专利技术中监测控制调节设备都集中在同一控制箱内，方便操控，所有线路均在定容燃烧弹集成监测控制器后方的接线板内连通，线路进行编号，方便线路检查和排障。方便线路检查和排障。方便线路检查和排障。

【技术实现步骤摘要】
一种基于定容燃烧弹系统的集成监测控制系统


[0001]本专利技术涉及一种基于定容燃烧弹系统的集成监测控制系统，属于定容燃烧弹领域。

技术介绍

[0002]定容燃烧弹(Constant Volume Combustion Bomb,CVCB)被大多数人用来研究内燃机上止点附近近似定容条件下的发动机喷雾和燃烧特性。定容燃烧弹一般采用强度很大的金属材料，并且在定容燃烧弹的四周均匀地开有光学视窗，通过点燃预混合气或对工质直接加热，提升定容燃烧弹内气体温度，模拟发动机在上止点附近的高温高压状态。定容燃烧弹结构简单，温度压力便于精确控制，且光学视窗上的油污、水蒸气易于清除，定容燃烧弹可以在较大的范围内对环境温度、压力、气体组分等参数进行调节，流场对喷雾燃烧过程的影响较小，而且测试空间相对较大，适合于喷雾和燃烧特性的基础研究。但以往对定容燃烧弹参数的精确调节往往依赖于参数调节所需要的诸多仪器，每个设备单独控制，这不仅增加了调节过程的复杂性也增加了实验过程的危险性。

技术实现思路

[0003]本专利技术提出了一种基于定容燃烧弹系统的集成监测控制系统，以解决现有技术中存在的问题。
[0004]一种基于定容燃烧弹系统的集成监测控制系统，包括定容燃烧弹，还包括上位机、定容燃烧弹集成监测控制器、高压油泵、燃气泵和气体存储装置，上位机与定容燃烧弹集成监测控制器信号连接，定容燃烧弹集成监测控制器与高压油泵和燃气泵信号连接，高压油泵和燃气泵均与定容燃烧弹联通，定容燃烧弹集成监测控制器与气体存储装置信号连接，气体存储装置与定容燃烧弹联通。
[0005]进一步的，上位机，用于监测定容燃烧弹集成监测控制器上传的实时数据，并向定容燃烧弹集成监测控制器发送控制命令；
[0006]定容燃烧弹集成监测控制器，用于根据上位机的命令，进行定容燃烧弹的喷雾和燃烧实验，并实时获取定容燃烧弹内的各项参数加以显示，同时将各项参数上传至上位机；
[0007]高压油泵，用于根据定容燃烧弹集成监测控制器的命令向定容燃烧弹的内部喷射燃油；
[0008]燃气泵，用于根据定容燃烧弹集成监测控制器的命令向定容燃烧弹的内部喷射燃气；
[0009]气体存储装置，用于受定容燃烧弹集成监测控制器控制，向定容燃烧弹内输送氮气或空气，并排放定容燃烧弹内的废气。
[0010]进一步的，上位机具备自动模式和手动模式的选择功能，
[0011]当选择自动模式时，上位机自行控制基于定容燃烧弹系统的集成监测控制系统进行实验；
[0012]当选择手动模式时，操作者手动操作定容燃烧弹集成监测控制器进行实验。
[0013]进一步的，燃气泵联通有燃气增压装置，燃气增压装置用于对燃气进行增压。
[0014]进一步的，高压油泵上安装有油温调节装置和油泵风机装置，其中，
[0015]油温调节装置，用于受定容燃烧弹集成监测控制器控制调节燃油油温；
[0016]油泵风机，用于受定容燃烧弹集成监测控制器控制调节燃油油压。
[0017]进一步的，定容燃烧弹包括喷油器、冷却系统、电热单元、温度传感器、压力传感器和LED光源，
[0018]喷油器设置在定容燃烧弹内，高压油泵通过喷油器与定容燃烧弹联通，喷油器用于将燃油雾化喷出；
[0019]冷却系统，用于根据定容燃烧弹集成监测控制器的命令，对喷油器进行冷却，使喷油器稳定运行；
[0020]电热单元，包括电热丝变压器和电热丝，电热丝安装在定容燃烧弹内，电热丝变压器受定容燃烧弹集成监测控制器控制加热电热丝，从而控制定容燃烧弹内部的温度；
[0021]温度传感器，与定容燃烧弹集成监测控制器连接，用于实时向定容燃烧弹集成监测控制器上传温度数据；
[0022]压力传感器，与定容燃烧弹集成监测控制器连接，用于实时向定容燃烧弹集成监测控制器上传气压数据；
[0023]LED光源，在定容燃烧弹外，朝向定容燃烧弹的视窗安装，用于受定容燃烧弹集成监测控制器控制，照亮定容燃烧弹的内部空间。
[0024]进一步的，定容燃烧弹外部还装设有高速相机，高速相机的镜头朝向定容燃烧弹的视窗，用于观察定容燃烧弹的视窗内的情况。
[0025]进一步的，气体存储装置包括氮气瓶、空气瓶、氮气电控阀、空气电控阀和排气电控阀，氮气瓶、空气瓶分别通过氮气电控阀、空气电控阀与排气电控阀的进气端联通，排气电控阀的进/排气端与定容弹内部联通，排气电控阀的排气端连接有排气管，排气管通往外部。
[0026]进一步的，气体存储装置上安装有空压机，空压机用于对气体存储装置中的氮气瓶和空气瓶进行加压。
[0027]进一步的，定容燃烧弹集成监测控制器包括油温调节开关、油泵风机开关、LED光源开关、空压机开关、油泵控制器、定容燃烧弹内加热控制器、氮气进排气开关、空气进排气开关、燃气增压控制器、大功率直流恒压恒流电源和高速相机运动控制器，其中，
[0028]油温调节开关与油温调节装置连接，油泵风机开关与油泵风机连接，油泵控制器与高压油泵连接，LED光源开关与LED光源连接，空压机开关与空压机连接，定容燃烧弹内加热控制器与电热单元连接，氮气进排气开关与气体存储装置中的氮气电控阀和排气电控阀连接，空气进排气开关与气体存储装置中的空气电控阀和排气电控阀连接，燃气增压控制器与喷油器连接，高速相机运动控制器与高速相机连接，大功率直流恒压恒流电源为整个系统供电，其中，
[0029]油温调节开关，用于控制油温调节装置对高压油泵中燃油的油温进行调节；
[0030]油泵风机开关，用于控制油泵风机对高压油泵中燃油的油压进行调节；
[0031]油泵控制器，用于控制高压油泵向定容燃烧弹内喷射燃油；
[0032]LED光源开关，用于控制LED光源的开关及亮度；
[0033]空压机开关，用于控制空压机对气体存储装置中的氮气瓶和空气瓶进行加压；
[0034]加热控制器，用于控制电热单元对定容燃烧弹内空间进行加热；
[0035]氮气进排气开关，用于控制氮气电控阀和排气电控阀的开启和关闭；
[0036]空气进排气开关，用于控制空气电控阀和排气电控阀的开启和关闭；
[0037]燃气增压控制器，用于对燃气泵中的燃气进行增压；
[0038]高速相机运动控制器，用于控制高速相机通过定容燃烧弹的视窗对定容燃烧弹的内空间进行拍摄，
[0039]定容燃烧弹集成监测控制器还包括单片机和急停按钮，上位机连接单片机，单片机同时连接油温调节开关、油泵风机开关、油泵控制器、LED光源开关、空压机开关、加热控制器、氮气进排气开关、空气进排气开关、燃气增压控制器和高速相机运动控制器，单片机用于接收上位机的命令，向相应的开关或控制器发送控制命令，同时向上位机反馈实时状态和相关参数；
[0040]加热控制器上安装有参数数据显示器，用于显示相关参数；
[0041]油温调节开关、油泵风机开关、油泵控制器、LED光源开关、空压机开关、加热控制器、氮气本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于定容燃烧弹系统的集成监测控制系统，包括定容燃烧弹，其特征在于，还包括上位机、定容燃烧弹集成监测控制器、高压油泵、燃气泵和气体存储装置，所述上位机与定容燃烧弹集成监测控制器信号连接，所述定容燃烧弹集成监测控制器与高压油泵和燃气泵信号连接，所述高压油泵和燃气泵均与定容燃烧弹联通，所述定容燃烧弹集成监测控制器与气体存储装置信号连接，所述气体存储装置与定容燃烧弹联通。2.根据权利要求1所述的一种基于定容燃烧弹系统的集成监测控制系统，其特征在于，所述上位机，用于监测所述定容燃烧弹集成监测控制器上传的实时数据，并向所述定容燃烧弹集成监测控制器发送控制命令；所述定容燃烧弹集成监测控制器，用于根据所述上位机的命令，进行定容燃烧弹的喷雾和燃烧实验，并实时获取定容燃烧弹内的各项参数加以显示，同时将所述各项参数上传至所述上位机；所述高压油泵，用于根据所述定容燃烧弹集成监测控制器的命令向所述定容燃烧弹的内部喷射燃油；所述燃气泵，用于根据所述定容燃烧弹集成监测控制器的命令向所述定容燃烧弹的内部喷射燃气；所述气体存储装置，用于受所述定容燃烧弹集成监测控制器控制，向所述定容燃烧弹内输送氮气或空气，并排放所述定容燃烧弹内的废气。3.根据权利要求2所述的一种基于定容燃烧弹系统的集成监测控制系统，其特征在于，所述上位机具备自动模式和手动模式的选择功能，当选择自动模式时，所述上位机自行控制所述基于定容燃烧弹系统的集成监测控制系统进行实验；当选择手动模式时，操作者手动操作所述定容燃烧弹集成监测控制器进行实验。4.根据权利要求3所述的一种基于定容燃烧弹系统的集成监测控制系统，其特征在于，所述燃气泵联通有燃气增压装置，所述燃气增压装置用于对燃气进行增压。5.根据权利要求4所述的一种基于定容燃烧弹系统的集成监测控制系统，其特征在于，所述高压油泵上安装有油温调节装置和油泵风机装置，其中，所述油温调节装置，用于受所述定容燃烧弹集成监测控制器控制调节燃油油温；所述油泵风机，用于受所述定容燃烧弹集成监测控制器控制调节燃油油压。6.根据权利要求5所述的一种基于定容燃烧弹系统的集成监测控制系统，其特征在于，所述定容燃烧弹包括喷油器、冷却系统、电热单元、温度传感器、压力传感器和LED光源，所述喷油器设置在所述定容燃烧弹内，所述高压油泵通过所述喷油器与定容燃烧弹联通，所述喷油器用于将燃油雾化喷出；所述冷却系统，用于根据所述定容燃烧弹集成监测控制器的命令，对所述喷油器进行冷却，使所述喷油器稳定运行；所述电热单元，包括电热丝变压器和电热丝，所述电热丝安装在定容燃烧弹内，所述电热丝变压器受定容燃烧弹集成监测控制器控制加热电热丝，从而控制所述定容燃烧弹内部的温度；所述温度传感器，与所述定容燃烧弹集成监测控制器连接，用于实时向所述定容燃烧弹集成监测控制器上传温度数据；
所述压力传感器，与所述定容燃烧弹集成监测控制器连接，用于实时向所述定容燃烧弹集成监测控制器上传气压数据；所述LED光源，在所述定容燃烧弹外，朝向所述定容燃烧弹的视窗安装，用于受所述定容燃烧弹集成监测控制器控制，照亮所述定容燃烧弹的内部空间。7.根据权利要求6所述的一种基于定容燃烧弹系统的集成监测控制系统，其特征在于，所述定容燃烧弹外部还装设有高速相机，所述高速相机的镜头朝向所述定容燃...

【专利技术属性】
技术研发人员：董全，王定文，倪佐，樊旭，夏天峰，
申请(专利权)人：哈尔滨工程大学，
类型：发明
国别省市：