一種液面位置自動測控系統及其方法與流程
2023-05-24 19:44:01
本發明涉及自動控制領域，具體涉及一種液面位置自動測控系統及其方法。
背景技術：
汽油標號的命名是根據辛烷在汽油中含量百分比來確定的，如，辛烷值為93，則此汽油的標號即為93#。辛烷含量由專用的辛烷值測定機來測出。在汽油辛烷值測定機使用過程中，液面位置調節是至關重要的一步，也是需要不停重複的一步。而現有技術都只能通過工人手工調節液面位置，其精度及穩定性受人為幹擾比較大，且每次尋找液面位置所需時間較長，對操作人員的經驗要求比較高。導致採用這種液面位置調節的汽油辛烷值測定機進行一次測定所需時間很長，而測出數據的穩定性和精確度又得不到保證。
因此有必要研製一種液面位置自動控制裝置，以節約時間和保證精度。
技術實現要素：
本發明的目的在於提供一種液面位置自動測控系統，其形狀小巧，結構緊湊，便於安裝調節，能精確、穩定的調控液面到合適位置，排除了人為因素造成的操作誤差，提高測定樣品的精度和穩定性。
為了達到上述目的，本發明通過以下技術方案實現：
一種液面位置自動測控系統，其特徵是，包含：
儲液罐；
儲液罐升降機構，包含運動單元和固定單元，運動單元與儲液罐固定連接，固定單元與發動機缸蓋的進氣通道件連接，由儲液罐升降機構控制儲液罐下移動；
儲液罐位置自動測控機構，包含距離傳感器和連接距離傳感器的檢測及控制板，距離傳感器位於儲液罐和儲液罐升降機構之間，距離傳感器檢測儲液罐的位置。
上述液面位置自動測控系統，其中，
固定單元包含：
橫向支撐杆，設置在辛烷值測定機的發動機缸蓋的進氣通道件上，其上有一安裝通孔；
支撐導向外殼，固定在橫向支撐杆的上方；
旋轉軸墊塊；
動力源安裝座，設置在橫向支撐杆的下部；
運動單元包含：
旋轉軸，設置在支撐導向外殼）內部，兩端各墊一塊旋轉軸墊塊，下端穿過橫向支撐杆上的安裝通孔，突出在支撐杆之外；
升降連接塊），通過螺紋旋合在旋轉軸上，並與儲液罐固定連接；
動力源，設置在動力源安裝座上；
聯軸器，一端與動力源相連，另一端與旋轉軸的下端相連。
上述液面位置自動測控系統，其中，所述的儲液罐包含：
上室，帶有冷卻功能；
開關偶件，安裝在上室底部正中；
下室，帶有冷卻功能；
浮子，設置在下室，浮於下室中的液體表面。
上述液面位置自動測控系統，其中，所述的儲液罐位置自動測控機構中：
距離傳感器實時檢測儲液罐的位置信息，並將此信息傳遞到檢測及控制板中，檢測及控制板對此進行計算和決策，從而控制旋轉軸左右旋轉，帶動儲液罐上下移動從而調整罐內液面位置。
上述液面位置自動測控系統，其中：
動力源提供動力給旋轉軸，令其旋轉，升降連接塊隨之上升或下降，帶動儲液罐也隨之上升或下降。
上述液面位置自動測控系統，其中：
當儲液罐下室中的液體處於低位時，浮子隨液面下降，開關偶件鬆開，液體從上室流入下室中；當下室中的液體處於高位時，浮子隨液面上升，開關偶件緊閉，液體不能流通。
上述液面位置自動測控系統，其中，所述的儲液罐還包含：
刻度環，套設於上室上部開口處；
過濾杯，設置於刻度環上，加入儲液罐的液體流經過濾杯，進入上室；
觀察管，與上室等高，設置在上室前側，底部與上室內腔連通。
一種液面位置自動測控的方法，其特徵是，包含：
S1、在辛烷值測定的過程中，產生一爆震信號，儲液罐在上下移動過程中影響到爆震信號的強弱；
S2、距離傳感器實時檢測儲液罐的位置，在爆震信號達到最大值時記錄此時的距離信息，並將此信息傳遞給檢測及控制板；
S3、檢測及控制板對S2的信息進行計算，然後得出調整指令；
S4、儲液罐升降機構根據S3的指令調整儲液罐的高度，從而維持儲液罐下室的液面在所需位置。
與原有技術相比，本發明具有如下優點：測量精確、穩定，排除了人為操作誤差，同時大幅度降低操作的難度和試驗工作量，縮短測定時間。
附圖說明
圖1是本發明中的液面位置自動測控系統的結構示意圖。
圖2 是本發明中的儲液罐位置自動測控機構的框圖。
具體實施方式
以下結合圖1，通過詳細說明一個較佳的具體實施例，對本發明做進一步說明。
如圖1所示，本發明提供一種液面位置自動測控系統。應用於汽油辛烷值測定機中，與電腦控制箱，汽車發動機共同完成汽油辛烷值測定的功能。
系統包含儲液罐1、儲液罐升降機構2、儲液罐位置自動測控機構3。
儲液罐1有冷卻功能，用於保持罐內液體的溫度。其包含上室13和下室17。上室13上部開口處先安裝刻度環12，再安裝過濾杯11，加入罐內的液體先經過過濾杯11過濾，減少雜質。刻度環12用以標識罐中液體標號。開關偶件15，安裝在上室13底部正中，其內部有一可以上下滑動的針閥。針閥在無外力作用時突出在開關偶件15主體之外，指向下室17，此時開關偶件15為打開狀態，液體流入下室17；有向上的推力時，針閥縮回，開關偶件15關閉，液體停止流動。觀察管14，與上室13等高，安裝在上室13外部，為便於觀察，本實施例選擇安裝在上室13前側，其底部與上室13內腔連通，用於觀察上室13中的液體位置，以方便隨時補充液體。浮子16放置在下室17中，下室17通過螺栓安裝在上室13的底部，能保持始終水平漂浮在液體表面，並隨下室17中的液面高低浮動。下室17中液體不斷被消耗，液面不斷下降，浮子16隨之下降，鬆開上述針閥，開關偶件15打開，下室17中的液體得到補充，液面開始上升，浮子16隨之上升，逐漸推動針閥上升，直至針閥被頂死，開關偶件15關閉，液體停止流入下室17，由於下室17中液體不斷被消耗，待液面下降到足夠低的時候，重複上述過程，令罐內液面始終保持在一定位置。
儲液罐升降機構2固定在儲液罐1的後側，分為固定單元和運動單元，固定單元包含：支撐導向外殼21，旋轉軸墊塊24，橫向支撐杆25，動力源安裝座26；運動單元包含：旋轉軸22，升降連接塊23，聯軸器27，動力源28。
橫向支撐杆25安裝在汽油辛烷值測定機的發動機缸蓋的進氣通道件上。其上有一安裝通孔。以其為分界線，儲液罐升降機構2分為上部和下部。
支撐導向外殼21固定在橫向支撐杆25的上部。旋轉軸22，安裝在支撐導向外殼21內部，其下端穿過橫向支撐杆25上的安裝通孔，突出到儲液罐升降機構2的下部。旋轉軸墊塊24在旋轉軸22兩端各墊一塊。升降連接塊23通過螺紋旋合在旋轉軸22上，並與儲液罐1固定為一體。動力源安裝座26，安裝在橫向支撐杆25的下部。動力源28，安裝在動力源安裝座26上。聯軸器27，一端與動力源28相連，另一端與旋轉軸22的下端相連。動力源28啟動後帶動聯軸器27旋轉運動，從而帶動直立的旋轉軸22旋轉。旋轉軸22帶動升降連接塊23上下移動，與其安裝在一起的儲液罐1隨之升降，維持液面位置。
位置自動測控機構3包含，距離傳感器31與檢測及控制板32，距離傳感器31設置在儲液罐1和儲液罐升降機構2之間，固定於儲液罐升降機構2中橫向支撐杆25的側面，檢測及控制板32設置在電腦控制箱中。在本發明的另一實施例中，距離傳感器分為2部分，則其中一部分固定於橫向支撐杆25的側面，另一部分固定於儲液罐1底部。兩部分相互呼應，感應距離。距離傳感器31，實時感應與檢測儲液罐1的位置變化，並將此信息傳遞給檢測及控制板32，檢測及控制板32對此進行計算和決策，決定動力源28輸出動力的大小和方向，從而控制旋轉軸22左右旋轉，帶動儲液罐1上下移動調整罐內液面位置。
一個完整的控制儲液罐1上下移動的過程如下：
在辛烷值測定的過程中，產生一爆震信號，儲液罐1在上下移動過程中影響到爆震信號的強弱，距離傳感器31實時檢測儲液罐1的位置，在爆震信號達到最大值時記錄此時的距離信息，並將此信息傳遞給檢測及控制板32；檢測及控制板32對此信息進行計算，然後得出調整指令；儲液罐升降機構2根據指令調整儲液罐1的位置，從而維持儲液罐下室17的液面在所需位置。
綜上所述，本發明所提供的一種液面位置自動測控系統，結構緊湊，體積小巧，安裝調節方便；能精確、穩定的控制液體液面位置，排除了人為調節誤差，提高測定樣品的精度及穩定性，大幅降低操作的難度及試驗工作量，縮短測定時間。
儘管本發明的內容已經通過上述優選實施例作了詳細介紹，但應當認識到上述的描述不應被認為是對本發明的限制。在本領域技術人員閱讀了上述內容後，對於本發明的多種修改和替代都將是顯而易見的。因此，本發明的保護範圍應由所附的權利要求來限定。