一种定容弹进排气可控换气瓶系统

1.本发明属于内燃机实验研究领域，特别是涉及一种定容弹进排气可控换气瓶系统。


背景技术：

2.近年来，我国内燃机正快速发展，在军事以及民用方面，内燃机的研究有着重要的意义，同时，内燃机内部燃烧等特性的研究对于内燃机的进一步发展以及优化有着理论意义上的支持；
3.对于内燃机内部燃烧性能的研究，我们需要通过在定容弹中进行实验并采集相关数据，需要模拟内燃机中高温高压状态，使其满足在现实情况下的仿真，从而保证数据的准确性，对定容弹加压过程需要设计相关的进排气系统，为便于控制进排气状态以及满足相关要求，现有技术中存在气瓶向定容弹冲入气体压力不稳定、精度不够的现象，所以设计了一种定容弹进排气可控换气瓶系统。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本发明旨在提出一种定容弹进排气可控换气瓶系统,以解决现有定容弹中加入气体压力不稳定以及精度不够的问题。
5.为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种定容弹进排气可控换气瓶系统，包括含气气瓶、第一管道、定容弹、第一压力传感器、电动调节阀、第二压力传感器、气体流速传感器、控制元件和第二管道，所述含气气瓶设有多个，每个含气气瓶的输出端通过一个第一管道连通在第二管道的进口端，第二管道的出口端与定容弹的输入端相连通，第二管道上设置第一压力传感器，所述第一压力传感器与控制元件电连接，每个第一管道上从输入端到输出端依次设置有气体流速传感器、第二压力传感器和电动调节阀，所述气体流速传感器、第二压力传感器和电动调节阀均与控制元件电连接，所述控制元件通过控制电动调节阀的开闭来控制第二管道内的压力。
6.更进一步的，所述定容弹的输出端连通有第三管道，第三管道上设有排气泄压阀，排气泄压阀与控制元件电连接。
7.更进一步的，所述控制元件设置在控制箱内，控制箱上设置有控制面板，控制面板上设有多个与气体流速传感器一一对应的气体流速示数表用于显示对应气体流速传感器采集的数据，控制面板上设有多个与第二压力传感器一一对应的气压示数表用于显示对应第二压力传感器采集的数据，控制面板上设置用于显示第一压力传感器压力示数的第三气压示数表。
8.更进一步的，所述第二管道上设有安全阀，安全阀泄压口连通有不含气气瓶。
9.更进一步的，所述第一管道数量为两个，每个第一管道的进口端与气体流速传感器之间设有一个开关阀，所有的开关阀均与控制元件电连接。
10.更进一步的，所述控制面板上设有与控制元件电连接的进气按钮，所述进气按钮
用于控制含气气瓶是否输出气体。
11.更进一步的，所述控制面板上设有与控制元件电连接的换气按钮，所述换气按钮用于控制更换含气气瓶进行输出气体。
12.更进一步的，所述控制面板上设有用于控制排气泄压阀开闭的排气按钮。
13.更进一步的，所述控制元件包括单片机、显示屏、数模转换器和模数转换器。
14.更进一步的，所述换气瓶系统安装在福马轮上。
15.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
16.1、能够改变第二管道中进气压力，进一步改变定容弹中环境压力，在给予开启和关闭的信号后，按设置的气压以及流速进行进气处理；
17.2、能够实现控制要求气瓶输入气体、单瓶进气中增加气瓶进气、气瓶进气过程中更换进气瓶、气瓶进气压力及流速设定与调节、定容弹环境排气；
18.3、能够保证系统的稳定、安全运转，在发生压力过大时，安全阀和不含气气瓶配合能够都实现气体压力过大排放时对气体进行收集，防止气体外溢，在不使用系统时，能够将气体封存在含气气瓶内；
19.4、能够通过相关参数的测量进行进一步的反馈矫正，确保各项参数的准确性，提高进气的精确度；
20.5、整体系统在移动方面采用福马轮，保证装置稳定的同时，也能保证装置的可移动性，使其能够调节。
附图说明
21.构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
22.图1为本发明所述的一种定容弹进排气可控换气瓶系统的结构示意图；
23.图2为本发明所述的控制箱内部结构示意图；
24.图3为本发明所述的控制箱内部示数器连接示意图；
25.图4为本发明所述一种定容弹进排气可控换气瓶系统的控制原理图。
26.开关阀1；含气气瓶2；第一管道3；第一气压示数表4；第一气体流速示数表5；控制箱6；进气按钮7；换气按钮8；第二气压示数表9；排气按钮10；第三气压示数表11；第二气体流速示数表12；数据线13；不含气气瓶14；定容弹15；安全阀16；第一压力传感器17；控制面板18；电动调节阀19；第二压力传感器20；气体流速传感器21；控制元件22；螺母23；排气泄压阀24；第二管道25；第三管道26。
具体实施方式
27.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地阐述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
28.参见附图说明本实施方式，一种定容弹进排气可控换气瓶系统，包括含气气瓶2、第一管道3、定容弹15、第一压力传感器17、电动调节阀19、第二压力传感器20、气体流速传感器21、控制元件22和第二管道25，所述含气气瓶2设有多个，每个含气气瓶2的输出端通过
一个第一管道3连通在第二管道25的进口端，第二管道25的出口端与定容弹15的输入端相连通，第二管道25上设置第一压力传感器17，所述第一压力传感器17通过一个数据线13与控制元件22电连接，每个第一管道3上从输入端到输出端依次设置有气体流速传感器21、第二压力传感器20和电动调节阀19，所述气体流速传感器21、第二压力传感器20和电动调节阀19均与控制元件22电连接，所述控制元件22通过控制电动调节阀19的开闭来控制第二管道25内的压力。
29.在本实施例中，所述定容弹15的输出端连通有第三管道26，第三管道26上设有排气泄压阀24，排气泄压阀24通过一个数据线13与控制元件22电连接，通过控制元件22控制排气泄压阀24的开闭来完成气体的排出。
30.在本实施例中，所述控制元件22设置在控制箱6内，控制箱6上设置有控制面板18，控制面板18上设有多个与气体流速传感器21一一对应的气体流速示数表用于显示对应气体流速传感器21采集的数据，控制面板18上设有多个与第二压力传感器20一一对应的气压示数表用于显示对应第二压力传感器20采集的数据，控制面板18上设置用于显示第一压力传感器17压力示数的第三气压示数表11，通过显示的数据可以实施观测各个示数表的数据。
31.在本实施例中，所述第二管道25上设有安全阀16，安全阀16泄压口连通有不含气气瓶14，当第二管道25内的压力过大时，会在安全阀16发生溢流，溢流气体会进入到不含气气瓶14内，从而防止气体向外泄露到空气污染或者是危险等情况的发生。为了方便安全阀启动时给出信号，可以在安全阀后方加上一压力传感器，同样使其数据传至控制面板上进行显示，设计程序检查改压力变化，压力急剧减小则进行报警提示。
32.在本实施例中，所述第一管道3数量为两个，两个第一管道3均与第二管道25连通，具体可以为：两个第一管道3通过一个u形管与第二管道25进行连接，在第一管道3和第二管道25连通处通过螺母23固定保证气密性，每个第一管道3的进口端与气体流速传感器21之间设有一个开关阀1，所有的开关阀1均与控制元件22电连接，开关阀1可以在系统不使用时完全将气体封存在对应的含气气瓶2内，两个第一管道3的输出端均与第二管道25连通，两个第一管道3分别对应两个含气气瓶2，通过控制元件22控制开关阀1的开闭，可以调节由哪个含气气瓶2进行供气，或者两个含气气瓶2同时进行出气，其中，第一气体流速示数表5和第二气体流速示数表12分别对应采集两个第一管道3上气体流速传感器21的信号，显示出两个第一管道3内的气体流速数据，第一气压示数表4和第二气压示数表9分别对应采集两个第一管道3上第二压力传感器20的信号，显示出两个第一管道3内的气体压力数据，并配合第一压力传感器17检测到的第二管道25内的压力，此压力通过第三气压示数表11进行显示，从而根据第二管道25内的压力来调节两个第一管道3上对应电动调节阀19的开闭程度，来稳定第二管道25内的气体流速和压力，从而保证进入到定容弹中的气体的流速和压力。
33.在本实施例中，控制箱6上控制面板18可以实现整体系统的开启与关闭，所述控制面板18上设有与控制元件22电连接的进气按钮7，所述进气按钮7用于控制含气气瓶2是否输出气体。
34.在本实施例中，所述控制面板18上设有与控制元件22电连接的换气按钮8，所述换气按钮8用于控制更换含气气瓶2进行输出气体。
35.在本实施例中，所述控制面板18上设有用于控制排气泄压阀24开闭的排气按钮
10，通过控制元件22根据实际使用情况来控制排气泄压阀24进行开闭，完成对试验后的气体进行排出。
36.在本实施例中，所述控制元件22包括单片机、显示屏、数模转换器和模数转换器。
37.在本实施例中，所述换气瓶系统安装在福马轮上，便于系统在实验室内进行移动，增加移动的便利性。
38.在系统不使用时，可以通过开关阀1将气体封存在含气气瓶2中，使用时，打开开关阀1使得含气气瓶2中的气体经第一管道3向第二管道25内进行输入，可以单瓶含气气瓶2进行供气，可以切换不同的含气气瓶2进行供气，也可以两个含气气瓶2进行同时进行供气，供气的过程中，相应第一管道3上的第二压力传感器20会采集相应的数据显示在第一气压示数表4和第二气压示数表9上，相应第一管道3上的气体流速传感器21会采集相应的气体流速传感器21数据显示在第一气体流速示数表5和第二气体流速示数表12上，通过控制元件22对测量的数据与第一压力传感器17采集的数据进行比对，从而控制两电动调节阀19的开闭程度，从而达到稳定第二管道25内压力和流速的目的，通过各个参数的比对，能够按着要求的进气条件将气体输入到定容弹中，系统可安装在福马轮上提升移动的便利性。
39.以上公开的本发明实施例只是用于帮助阐述本发明。实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。