航空燃料水反应试验自动辅助装置的制作方法

1.本实用新型属于燃料检测试验仪器技术领域，特别涉及一种航空燃料水反应试验自动辅助装置。


背景技术：

2.航空燃料水反应试验的一个重要检测指标是航空燃料的洁净度。gb/t 1793-2008中规定了航空汽油和航空涡轮燃料中水溶性组分的检验以及这些组分对体积变化和油水界面影响的测定方法。当测定航空汽油时,水反应体积的变化表明燃料中存在着水溶性组分，如醇类。当测定航空涡轮燃料时,水反应界面评级高表明存在着较多的部分溶解污染物,如表面活性剂。这些影响界面的污染物容易使过滤分离器很快失去作用，从而导致游离水和颗粒物的通过。
3.gb/t 1793-2008中规定航空燃料水反应试验步骤为上下摇动量筒2min
±
5s,每秒2～3次,摇动幅度为12cm～25cm。操作过程中要注意小心摇动量筒以避免产生旋涡,因为它会破坏可能形成的乳化。摇动完成后立即将量筒放在没有震动的平台上,静置5min。不要拿起量筒,在散射光照射下观察试验结果。
4.由于该方法中没有规定相应的试验装置，目前，实验室中进行航空燃料水反应试验的方式多为人工手动操作，尤其在航油系统内。大量试验结果表明影响航空燃料水反应试验结果准确性的主要原因在于人工手动操作过程中试验条件难以掌控，因此存在如下问题：
5.1、在人工手动操作过程中，试验方法要求的摇动频率和幅度很难准确把握，同时测量困难，只能靠试验操作人员凭感觉进行操作，很难保证每次摇动频率和幅度的统一，可能会导致试验结果不准确。
6.2、试验方法要求小心摇动量筒避免产生旋涡，以防止破坏可能形成的乳化。但在人工手动操作过程中，难以保持完全上下垂直摇动，这就可能导致旋涡的形成，破坏乳化，从而影响试验结果。
7.3、试验方法要求观察结果时，在不拿起量筒的前提下，在散射光照射下观察，但当实验室光线条件不好又不能随意移动量筒观察时，可能会导致试验结果判断不准确。
8.4、在人工手动操作过程中，要求试验操作人员在计时的同时，又要把握摇动频率和幅度，工作繁重，劳动强度高，当有多个试样时更甚。
9.从上述问题中可以看出，人工手动进行航空燃料水反应试验，不仅劳动强度高，又难以得到准确的试验结果，试验误差较大。同时，现有的航空燃料水反应试验仪器也存在如下不足。
10.1、现有仪器体积大，结构复杂，不轻便，操作过程繁琐，价格较昂贵，在行业系统内推广困难。
11.2、现有仪器功能和试验条件控制不够全面，没有涵盖试验方法要求的所有条件，尤其是摇动结束之后的试验条件控制，如提供散射光照明，静置时震动监测等。
12.3、现有仪器的量筒夹持结构会遮挡部分量筒，试验操作人员只能从单一角度观察试验结果，不能全面多视角观察量筒，可能导致对试验结果判断不准确。


技术实现要素：

13.为了解决上述问题，本实用新型的目的在于提供一种航空燃料水反应试验自动辅助装置。
14.为了达到上述目的，本实用新型提供的航空燃料水反应试验自动辅助装置包括上下摇动结构、量筒托架、量筒顶部固定结构、导轨、量筒夹持结构、壳体、刻度尺、开关、摇动频率调节器、摇动幅度调节器、计时器、照明灯、报警器、震动监测器、步进电机和控制器；其中，步进电机安装在壳体的内部，输出轴通过往复机械臂与位于壳体上方的上下摇动结构下端相连接；四根导轨的下端呈口字形固定在壳体的顶面外侧部位；量筒托架的边缘以能上下滑动方式安装在四根导轨的下部，并且底面中部与上下摇动结构的上端相连接；量筒顶部固定结构以能上下滑动方式安装在四根导轨的上部，并且量筒托架和量筒顶部固定结构上均设有量筒夹持结构；刻度尺附在或刻在一根导轨的中部；开关、摇动频率调节器、摇动幅度调节器、计时器、报警器和震动监测器安装在壳体的侧面；照明灯安装在壳体的顶面；控制器设置在壳体的内部，并且分别与摇动频率调节器、摇动幅度调节器、计时器、照明灯、报警器、震动监测器和步进电机电连接；开关连接在电源与控制器之间的导线上。
15.所述航空燃料水反应试验自动辅助装置还包括安装在壳体底面四角处的仪器固定结构，仪器固定结构采用按压式或旋钮调节式。
16.所述导轨的上下端均设有减震弹簧。
17.所述量筒夹持结构由用于固定量筒的弹性卡爪和调节旋钮组成。
18.所述开关为三档调节开关，一为关闭档，二为参数调节档，三为摇动档。
19.所述控制器采用arduino uno r3开发板。
20.本实用新型的有益效果是：
21.1、结构简单，制造方便，轻便，体积小，操作简便，自动化程度高，可代替人工操作，降低劳动强度。
22.2、可使gb/t 1793-2008中规定的试验条件得到控制，摇动时间保持恒定，摇动频率，摇动幅度均可在规定范围内随意调节，范围广，同时导轨上的刻度尺可用于在试验过程中监控试验条件，能有效避免不同实验室，不同人员操作导致偏差，减少试验误差，提高试验结果的准确性。
23.3、对于试验量筒采用上下固定结构，在导轨上上下摇动，能从量筒四周多角度观察试验结果，避免装置上的结构遮挡量筒，影响试验操作者观察试验结果。
24.4、功能全面，涵盖试验方法要求的所有条件，设计人性化，自动提供静置倒计时、观察提醒报警，散射光照明和震动监测，提高试验效率。
附图说明
25.图1为本实用新型提供的航空燃料水反应试验自动辅助装置主体结构立体图。
26.图2为本实用新型提供的航空燃料水反应试验自动辅助装置中控制部件构成图。
具体实施方式
27.下面结合附图对本实用新型的较佳实施例进行详细阐述,以使本实用新型的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解,从而对本实用新型的保护范围做出更为清楚明确的界定。
28.如图1、2所示，本实用新型提供的航空燃料水反应试验自动辅助装置包括上下摇动结构1、量筒托架2、量筒顶部固定结构3、导轨4、量筒夹持结构5、壳体6、刻度尺7、开关8、摇动频率调节器9、摇动幅度调节器10、计时器11、照明灯12、报警器13、震动监测器14、步进电机15和控制器16；其中，步进电机15安装在壳体6的内部，输出轴通过往复机械臂17与位于壳体6上方的上下摇动结构1下端相连接；四根导轨4的下端呈口字形固定在壳体6的顶面外侧部位；量筒托架2的边缘以能上下滑动方式安装在四根导轨4的下部，并且底面中部与上下摇动结构1的上端相连接；量筒顶部固定结构3以能上下滑动方式安装在四根导轨4的上部，并且量筒托架2和量筒顶部固定结构3上均设有量筒夹持结构5；刻度尺7附在或刻在一根导轨4的中部；开关8、摇动频率调节器9、摇动幅度调节器10、计时器11、报警器13和震动监测器14安装在壳体6的侧面；照明灯12安装在壳体6的顶面；控制器16设置在壳体6的内部，并且分别与摇动频率调节器9、摇动幅度调节器10、计时器11、照明灯12、报警器13、震动监测器14和步进电机15电连接；开关8连接在电源与控制器16之间的导线上。
29.所述航空燃料水反应试验自动辅助装置还包括安装在壳体6底面四角处的仪器固定结构15，仪器固定结构15采用按压式或旋钮调节式，可将本装置吸附固定在试验台面上。
30.所述导轨4的上下端均设有减震弹簧，以保证上下摇动的稳定性。
31.所述量筒夹持结构5由用于固定量筒的弹性卡爪和调节旋钮组成，以适用于夹持不同尺寸的量筒。
32.所述开关8为三档调节开关，一为关闭档，二为参数调节档，三为摇动档。
33.所述控制器16采用arduino uno r3开发板。
34.所述摇动频率调节器9的调节范围为每秒2—3次，摇动幅度调节器10的调节范围为12—25cm，上述调节器均采用旋钮结构，旋钮上设有指示刻线，旋钮周围有参数数值标识，指示刻线所指数值为装置工作参数。
35.现将本实用新型提供的航空燃料水反应试验自动辅助装置的使用方法阐述如下：
36.首先由试验人员将试样放入量筒内并盖紧磨口玻璃塞，然后将量筒放在量筒托架2上，之后将量筒顶部固定结构3固定在量筒的上端，调节量筒夹持结构5并旋紧，以使量筒在摇动过程中不会脱落，同时也不会夹破量筒。然后打开开关8，并将开关8从关闭档调成参数调节档；之后利用摇动频率调节器9和摇动幅度调节器10设置摇动频率和摇动幅度；
37.开始试验，将开关8从参数调节档调成摇动档。这时，在控制器16的控制下，步进电机15进行转动，由此通过往复机械臂17、上下摇动结构1、量筒托架2和量筒顶部固定结构3将带有试样的量筒沿着四根导轨4按照上述设置的摇动频率和摇动幅度上下摇动。在摇动过程中，试验人员可利用刻度尺7来观察摇动幅度是否符合试验方法和装置设定要求。
38.摇动结束后，关闭步进电机15，开始静置程序；计时器11启动，显示5min静置时间的倒计时，1s为最小单位；同时点亮照明灯12以提供自然散射光，充分照亮量筒；在此过程中，震动监测器14将实时监测环境震动，如出现震动，以红灯方式示警；当计时器11显示的静置时间还有最后5s时，报警器13开始报警，提醒操作人员准备观察试验结果，报警器13共
鸣响5s；计时器11归零后，报警器13停止报警，试验人员观察并记录试验结果。
39.一组试验结束后，将开关8从摇动档调成参数调节档，拆卸下量筒，然后安装上新量筒，再按上述方法直接开始摇动。若后续无试验，将开关8直接调成关闭档。