本实用新型涉及油耗检测技术领域，尤其涉及一种容积式油耗检测装置。
背景技术：
现有的油耗检测方法分为化学法和物理法，化学法以碳平衡法为代表的，物理法以容积法为代表。传统容积法测油耗，一般都是通过在油路中加装油耗仪来进行，但尤其是对于车辆、发电机等成型设备，其油路因紧凑化的设计需求而被深藏于设备内部，不便拆卸，且极少有足够空间加装油耗仪，故而上述方案的局限性较大，测试一次非常费工费力。
技术实现要素：
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种测试简便的容积式油耗检测装置。
为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：一种容积式油耗检测装置，包括液槽和位于液槽内的气囊，所述气囊具有气囊顶板，气囊顶板连接有与所述气囊相通的通气管，所述通气管的末端连接有连通式油箱盖，所述气囊顶板还连接有推杆，所述液槽上方固定连接有伺服直线电机，所述伺服直线电机与推杆传动链接，所述液槽之内还设置有液位传感器，所述液位传感器和伺服直线电机之间连接有控制气囊顶板下表面与液位面平齐的控制器。
进一步的：所述气囊为伸缩方向垂直于液位面设置的风琴气囊，通气管与风琴气囊相通。
进一步的：所述液槽具有等截面的内腔，气囊顶板略小于液槽内腔截面。
进一步的：还包括具有通气口的顶盖，推杆贯通顶盖，顶盖上表面固定连接伺服直线电机，顶盖下表面固定连接于液槽顶沿。
进一步的：所述通气管穿过通气口。
进一步的：所述液位传感器为投入式液位传感器且设置在液槽的底部。
进一步的：所述液槽内腔截面为圆形，风琴气囊的截面为圆形，风琴气囊的平均直径为液槽内腔直径的4/5以上。
进一步的：所述通气管上设置有截止阀。
进一步的：所述连通式油箱盖与通气管之间连接有旋转接头。
通过采用上述技术方案，本实用新型的技术效果是提供了一种测试简便的容积式油耗检测装置，该装置相比于传统容积式测试方法，无需在现有设备上拆卸油路，仅需替换原有的油箱盖，或再封堵油箱呼吸孔，这样避免了原先需拆卸燃油管路安装油耗仪的情况，省工省力，且尤其适合结构非常紧凑致使油路非常深入其内而难于拆卸的待测设备。且该装置结构简单，成本相对较低，能保证足够测量精度，其工作可靠性也较高。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图；
图2是本实用新型的模块连接框图；
其中，1-通气口、2-截止阀、3-推杆、4-伺服直线电机、5-顶盖、6-气囊顶板、7-液位面、8-壁间液、9-气囊底板、10-投入式液位传感器、11-液体、12-液槽、13-风琴气囊、14-连通式油箱盖、15-旋转接头、16-通气管、17-气管接头。
具体实施方式
如图1和图2所示，本实用新型的基础技术方案包括盛放有液体11的液槽12和位于液槽12内的气囊，所述气囊具有气囊顶板6，气囊顶板6上设置有气管接头17，气管接头17连接有与气囊相通的通气管16，所述通气管16的末端连接有连通式油箱盖14（即相当于直通接头的油箱盖），所述气囊顶板6还连接有推杆3，所述液槽12上方固定连接有伺服直线电机4，所述伺服直线电机4与推杆3传动链接，本实施例优选的将推杆3选为丝杆，伺服直线电机4为中心具有穿心螺套的伺服电机，通过穿心螺套旋转来完成丝杆的上下移动。所述液槽12之内还设置有液位传感器，所述液位传感器和伺服直线电机4之间连接有控制气囊顶板6下表面与液位面7平齐的控制器。所述控制器使用单片机或plc均可。
上述装置在工作时，先将待测设备的油箱盖拧下，再替换上连通式油箱盖14。另外有的油箱在顶面具有呼吸孔，需在测试之前将其堵上，而有的油箱是油箱盖自带呼吸器，这样便仅替换为连通式油箱盖14即可。之后，将充满气体的气囊没入液体11，之后通过控制器操作伺服直线电机4带动推杆3，使气囊顶板6下表面与液位面7平齐，此时控制器记录原点。之后运行待测设备，油箱内油量减少，由于油箱内产生负压，从而使气囊内的空气经通气管16由连通式油箱盖14进入油箱，另外液体对气囊的压力也会促使囊内空气流入油箱，补足了因空气流经较长较细的通气管16后的压力下降。气囊由于流失气体而减小，之后液体11将会填补气囊减小的体积。因为液体11的总量在测试过程中不变，故由于前述的填补作用，液位面7开始下降。该下降被液位传感器感知后通知控制器，随后控制器控制伺服直线电机4使气囊顶板6下表面下降，最终与液位面7平齐。待测试终止，液位传感器检测液位高度，将测试前液位高度减去测试后液位高度，再乘以液槽12截面积而计算出油耗量。
上述容积式油耗检测装置相比于传统容积式测试方法，无需在现有设备上拆卸油路，仅需替换原有的油箱盖，或再封堵油箱呼吸孔，这样避免了原先需拆卸燃油管路安装油耗仪的情况，省工省力，且尤其适合结构非常紧凑致使油路非常深入其内而难于拆卸的待测设备。另外由于本装置是将气囊与油箱连通后通过使用液体11浸泡气囊、因液体11在测量过程中保持不变而气液的总体积的改变就是气囊收缩量的方案，从而将较为难以测量的气囊收缩量转换为较为容易测量的液面改变量，因而本装置结构简单，成本相对较低，且能保证足够测量精度，其工作可靠性也较高。
上述方案可进一步的将所述气囊设置为风琴气囊13，如图1所示，风琴气囊13的伸缩方向垂直于液位面7设置，并且通气管16与风琴气囊13相通。风琴气囊13是一种单向伸缩的气囊，相比普通的各向膨胀气囊，风琴气囊13避免了普通气囊过分膨胀而大于液槽12截面无法放入的情况，且风琴气囊13的伸缩方向垂直于液位面7设置，风琴气囊13在收缩后，其气囊底板9则会相对上行，而液位面7因补偿作用而降低，这样一上一下，最大化利用了装置的高度尺寸，防止风琴气囊13沿其他收缩方向或普通气囊在高度尺寸上收缩量过小而在液位下降后使气囊触底的现象。
此外，还可进一步的设置所述液槽12具有等截面的内腔，气囊顶板6略小于液槽12内腔截面。这样的气囊顶板6与液槽12内壁仅具有微小间隙，防止气囊顶板6之下的液体11与空气大面积接触而挥发，可以尽量将测试过程中的液体11（一般考虑成本，都会使用水）保持总量上的不变，从而提高测试精度。另外，尤其在测试车辆实际工况下的油耗时，本装置会随车辆启动、制动而产生液位摇晃，从而造成液位传感器感知不准，而上述气囊顶板6可降低液体11的晃动，避免形成大幅波浪，从而提高了测试精度。
另外，本实用新型还可包括具有通气口1的顶盖5，推杆3贯通顶盖5，顶盖5上表面固定连接伺服直线电机4，顶盖5下表面固定连接于液槽12顶沿。由于上述气囊顶板6与液槽12内壁仅具有微小间隙，故异物落入液槽12内容易造成气囊顶板6卡阻，影响测试。故设置顶盖5可有效防止异物侵入。且由于设置顶盖5后，使得伺服直线电机4可被更方便的固定安装。
本实用新型还可将通气管16穿过通气口1。这样避免了单独为通气管16开过孔的情况，减少了制造工序，节省了成本。
本实用新型的液位传感器可以选为投入式液位传感器10，且将投入式液位传感器10安装在液槽12的底部。由于气囊顶板6与液槽12内壁仅具有微小间隙，诸如浮球式液位传感器均不可使用，故而使用依靠感知液体11压力从而推算液位高度的投入式液位传感器10是一种优选方案，由于投入式液位传感器10仅需设置在液槽12的底部，不会妨碍气囊顶板6的移动。
本实用新型还可进一步的将液槽12的内腔截面设置为圆形，风琴气囊13的截面为圆形，风琴气囊13的平均直径为液槽12内腔直径的4/5以上。所述风琴气囊13的平均直径为风琴气囊13的风琴壁最大直径与最小直径的平均值。如图1所示可知：风琴气囊13体积缩小后，气囊底板9提升量与液位面7下降量满足如下关系：风琴气囊13截面积x气囊底板9提升量=液槽12截面积x液位面7下降量，上述等式变换后大体可得：液位面7下降量/气囊底板9提升量=风琴气囊13平均半径的平方/液槽12半径的平方。所以如果风琴气囊13平均半径与液槽12半径差距较大，则风琴气囊13收缩很多之后液位面7的变动量也不大，要想保证足够测量准确度，就需要使用高精度的液位传感器，提高了设备成本。而本方案将风琴气囊13的平均直径设置为液槽12内腔直径的4/5以上，这样保证了液位面7下降量/气囊底板9提升量的比值至少在0.64以上，从而使风琴气囊13收缩一定幅度后也可引起液位面7较为足够的下降量，使得无需购买非常昂贵的高精度液位传感器，降低了设备成本。此外由于风琴气囊13的风琴壁与液槽12内壁之间的壁间液8因两壁之间的间隙减小，使得壁间液8的总质量减小，故尤其在测试车辆实际工况下的油耗时，在车辆启动和制动时，壁间液8的动量会减小，从而引起的液面震荡会减小，从而降低液面震荡对液位传感器的影响，提高了检测精确度。
本实用新型还可在通气管16上设置有截止阀2。这样尤其在一些车辆测试中，在车辆运行完毕后即关闭截止阀2，从而保持住气囊内测试剩余的空气量，然后将本装置拆下搬运至更合适场所再读取数据。
此外，本实用新型还可在连通式油箱盖14与通气管16之间连接有旋转接头15。因为油箱盖一般都是旋紧的，而如果连通式油箱盖14与通气管16之间采用普通接头，则旋紧连通式油箱盖14后，通气管16会拧曲并产生反向扭矩，这个反向扭矩在测试过程中可能造成连通式油箱盖14被打开而造成漏气。而使用旋转接头15则避免了上述问题。
1.一种容积式油耗检测装置，其特征在于：包括液槽（12）和位于液槽（12）内的气囊，所述气囊具有气囊顶板（6），气囊顶板（6）连接有与所述气囊相通的通气管（16），所述通气管（16）的末端连接有连通式油箱盖（14），所述气囊顶板（6）还连接有推杆（3），所述液槽（12）上方固定连接有伺服直线电机（4），所述伺服直线电机（4）与推杆（3）传动链接，所述液槽（12）之内还设置有液位传感器，所述液位传感器和伺服直线电机（4）之间连接有控制气囊顶板（6）下表面与液位面（7）平齐的控制器。
2.根据权利要求1所述的一种容积式油耗检测装置，其特征在于：所述气囊为伸缩方向垂直于液位面（7）设置的风琴气囊（13），通气管（16）与风琴气囊（13）相通。
3.根据权利要求2所述的一种容积式油耗检测装置，其特征在于：所述液槽（12）具有等截面的内腔，气囊顶板（6）略小于液槽（12）内腔截面。
4.根据权利要求3所述的一种容积式油耗检测装置，其特征在于：还包括具有通气口（1）的顶盖（5），推杆（3）贯通顶盖（5），顶盖（5）上表面固定连接伺服直线电机（4），顶盖（5）下表面固定连接于液槽（12）顶沿。
5.根据权利要求4所述的一种容积式油耗检测装置，其特征在于：所述通气管（16）穿过通气口（1）。
6.根据权利要求5所述的一种容积式油耗检测装置，其特征在于：所述液位传感器为投入式液位传感器（10）且设置在液槽（12）的底部。
7.根据权利要求6所述的一种容积式油耗检测装置，其特征在于：所述液槽（12）内腔截面为圆形，风琴气囊（13）的截面为圆形，风琴气囊（13）的平均直径为液槽（12）内腔直径的4/5以上。
8.根据权利要求1所述的一种容积式油耗检测装置，其特征在于：所述通气管（16）上设置有截止阀（2）。
9.根据权利要求1所述的一种容积式油耗检测装置，其特征在于：所述连通式油箱盖（14）与通气管（16）之间连接有旋转接头（15）。
技术总结