冷流背压测试台架
技术领域
本实用新型涉及车辆后处理器背压测试技术领域，尤其是一种冷流背压测试台架。
背景技术
车辆后处理器作为发动机的关键零部件，设置于发动机的排气系统中，将尾气中的有害物质转化为对环境无害的N2、CO2和H2O等，以实现减少有害气体排放的目的，降低环境污染。
后处理器的背压是影响其性能一项关键指标，其背压的大小与发动机功率损失为正相关，直接影响发动机的功率损失，因此出厂的后处理器需要满足额定的背压值要求。目前，主机厂或零部件供应商通常采用发动机台架方式对后处理器进行背压测量，将后处理器安装在发动机的排气端，通过调整发动机的运行工况测试对应条件下的后处理器的背压参数；由于发动机台架设备较昂贵，发动机的台架搭建需要花费较长的时间，因此人工成本、测试成本较高，而且发动机台架的测试方式相对复杂，测试时长较长。
目前也有采用冷流背压测试台架对后处理器进行背压测试的，但是现有的冷流背压测试台架存在如下问题：（1）现有的冷流背压测试台架，通常在后处理器安装到台架上后，需要人工手动根据后处理器的实际尺寸、重量等参数，在控制柜中输入相应的流量值，而人工操作的过程中，比较容易出现误操作的情况，比如流量信息输入错误等，由于错误的信息而得到错误的背压信息，人为因素影响较大，人工操作出错风险较大。（2）现有的冷流背压测试台架的测试管路上通常不设置稳压装置，测试数据由于气流紊乱而产生较大的波动，测试数据的稳定性较差。（3）现有的冷流背压台架对其台架测试环境的温度、湿度等通常不作特别的调控，而环境的温、湿度对后处理器的背压影响较大，进而对测试数据的准确性有较大的影响。
实用新型内容
本申请人针对上述现有冷流背压台架的人工操作出错风险较大，测试数据的稳定性较差，对台架环境的温湿度不作调控、影响测试数据的准确性等缺点，提供一种结构合理的冷流背压测试台架，降低出错的风险，提高测试数据的稳定性，对台架环境的温湿度进行调控，保证测试数据的准确性。
本实用新型所采用的技术方案如下：
一种冷流背压测试台架，包括控制柜、与控制柜连接的冷流风机，测试台位通过管路与冷流风机连接，测试台位的进气端与出气端分别设置压力传感器，测试台位上还设置有称重装置、测距仪，称重装置、测距仪与控制柜连接；后处理器安装在测试台位上时，称重装置可以对后处理器进行称重并将信息反馈至控制柜，测距仪可以测量后处理器的长度尺寸并将信息反馈至控制柜。
本实用新型的测试台位设有称重装置、测距仪，称重装置将相应的重量信息反馈至控制柜，测距仪将相应的长度信息反馈至控制柜，控制柜根据接收的重量信息及长度信息自动识别后处理器的类型、自动选择并导出与待测试的后处理器相匹配的流量值，测试人员仅需要点击开始即可以进行测试，而不再需要人工手动在控制柜上进行相应的信息输入，简化了操作流程，避免了人工由于输入错误信息而得到错误的测试结果，避免了人为因素的影响，进而降低了出错的风险。
作为上述技术方案的进一步改进：
所述管路上设置有稳流装置，稳流装置上具有进气口、出气口；稳流装置内设置有导流板、孔板，依次形成扩张腔、混合腔、收缩腔，导流板上开设若干叶片孔，叶片孔上设置朝向混合腔开口的叶片；孔板上开设若干通孔。
导流板上每个四分之一区域内的叶片开口方向呈中心对称。
本实用新型的稳流装置用于对紊乱的气流进行调节、给后处理器提供平稳的气流、确保后处理器测试的准确性。
所述测试台架设置至少两个测试通道，每个测试通道上设置一个测试台位，每个测试台位通过分流支管连接到主管道上，主管道连接到冷流风机上。
本实用新型通过多个测试通道可以对多个后处理器进行背压测试，可以节省测试时间，提高测试效率。
主管道上设置有第一流量计、泄压阀、第一节流阀
每个分流支管上，位于进气端一侧设置第二节流阀、稳流装置、第二流量计、第一温度传感器，位于出气端一侧设置第二温度传感器。
每个分流支管上、位于第二节流阀与稳流装置之间还设置有止逆阀。
本实用新型在每个分流支管上、位于第二节流阀与稳流装置之间设置止逆阀，防止在第二节流阀开闭时形成的紊乱气流回流而导致管路内部局部压力过大，与泄压阀一起形成双保险，避免管路中的气流压力过大而产生危险。
所述测试台架设置于测试室内，测试室内设置有若干个的进出风口；测试时，空调通过进出风口调节测试室内的环境温度及湿度。
本实用新型的测试台架设置于测试室内，测试室内设置有若干个联通空调的进出风口，空调通过进出风口可以对测试室内的环境温度及湿度进行调节，保证测试过程中，其测试环境的温度、湿度保持在一定值的范围内，避免温度、湿度变化过大而影响背压测试的结果，保证背压测试数据的准确性。
本实用新型的有益效果如下：
本实用新型的测试台位设有称重装置、测距仪，称重装置将相应的重量信息反馈至控制柜，测距仪将相应的长度信息反馈至控制柜，控制柜根据接收的重量信息及长度信息自动识别后处理器的类型、自动选择并导出与待测试的后处理器相匹配的流量值，测试人员仅需要点击开始即可以进行测试，而不再需要人工手动在控制柜上进行相应的信息输入，简化了操作流程，避免了人工由于输入错误信息而得到错误的测试结果，避免了人为因素的影响，进而降低了出错的风险。
本实用新型的稳流装置用于对紊乱的气流进行调节、给后处理器提供平稳的气流、确保后处理器测试的准确性。
本实用新型通过多个测试通道可以对多个后处理器进行背压测试，可以节省测试时间，提高测试效率。
本实用新型在每个分流支管上、位于第二节流阀与稳流装置之间设置止逆阀，防止在第二节流阀开闭时形成的紊乱气流回流而导致管路内部局部压力过大，与泄压阀一起形成双保险，避免管路中的气流压力过大而产生危险。
本实用新型的测试台架设置于测试室内，测试室内设置有若干个联通空调的进出风口，空调通过进出风口可以对测试室内的环境温度及湿度进行调节，保证测试过程中，其测试环境的温度、湿度保持在一定值的范围内，避免温度、湿度变化过大而影响背压测试的结果，保证背压测试数据的准确性。
附图说明
图1为本实用新型的测试台架的结构示意图。
图2为稳流装置的剖视图。
图3为导流板的立体图。
图4为孔板的立体图。
图5为本实用新型的试验方法的流程图。
图6为标准背压数据采集流程图。
图中：1、控制柜；2、冷流风机；3、后处理器；4、湿度计；5、环境温度传感器；6、第一流量计；7、泄压阀；8、第一节流阀；9、第二节流阀；10、稳流装置；101、进气口；102、出气口；103、导流板；1031、叶片孔；1032、叶片；104、孔板；1041、通孔；105、扩张腔；106、混合腔；107、收缩腔；11、第二流量计；12、第一压力传感器；13、第一温度传感器；14、称重装置；15、测距仪；16、第二温度传感器；17、第二压力传感器；18、进出风口；19、主管道；20、分流支管；
30、测试台位；
100、测试室。
具体实施方式
下面结合附图，说明本实用新型的具体实施方式。
如图1所示，本实用新型的冷流背压测试台架设置有至少两个测试通道，每个测试通道上设置一个测试台位30，用于连接待测试的后处理器3，后处理器3放置到测试台位30上后、通过分流支管20连接到主管道19上，主管道19与冷流风机2连接，冷流风机2通过线路与控制柜1连接，控制柜1通过接收的信息控制冷流风机2的启闭，通过主管道19、分流支管20给各测试通道上的后处理器3提供冷空气气流，对后处理器3进行冷流背压测试。本实用新型通过多个测试通道可以对多个后处理器3进行背压测试，可以节省测试时间，提高测试效率。
如图1所示，主管道19上依次设置有第一流量计6、泄压阀7、第一节流阀8；第一流量计6用于检测主管道19的空气流量，监控主管道19的气流情况，及时获知主管道19及各分流支管20是否出现气流异常；泄压阀7用于在管道内部压力过大时排出气体，避免管路中的气流压力过大而产生危险；第一节流阀8用于控制主管道19的通断。每个分流支管20上，位于后处理器3的进气端一侧依次设置第二节流阀9、稳流装置10、第二流量计11、第一压力传感器12、第一温度传感器13，位于后处理器3的出气端一侧依次设置第二温度传感器16、第二压力传感器17；第二节流阀9用于控制分流支管20的通断；稳流装置10用于对紊乱的气流进行调节、给后处理器3提供平稳的气流、确保后处理器3测试的准确性；第二流量计11用于检测分流支管20的空气流量，监控每个分流支管20的气流情况，及时获知所监测的分流支管20的气流是否出现异常；第一压力传感器12与第二压力传感器17用于检测后处理器3进气端与出气端的压力值，通过进气端与出气端压力值的对比得出后处理器3的背压数据；第一温度传感器13与第二温度传感器16用于检测后处理器3进气端与出气端的气流温度值，监测通过后处理器3的气流的温度情况，及时获知气流温度是否出现异常，避免采集到不准确的背压数据。在其他实施例中，还可以在每个分流支管20上、位于第二节流阀9与稳流装置10之间设置止逆阀，防止在第二节流阀9开闭时形成的紊乱气流回流而导致管路内部局部压力过大，与泄压阀7一起形成双保险，避免管路中的气流压力过大而产生危险。
每个分流支管20的测试台位30上还设有称重装置14、测距仪15，称重装置14及测距仪15通过线路连接到控制柜1上，称重装置14用于对待测试的后处理器3进行称重，并将相应的重量信息反馈至控制柜1；测距仪15用于测量待测试的后处理器3的长度尺寸，并将相应的长度信息反馈至控制柜1；控制柜1根据接收的重量信息及长度信息自动识别后处理器3的类型、自动选择并导出与待测试的后处理器3相匹配的流量值，测试人员仅需要点击开始即可以进行测试，而不再需要人工手动在控制柜1上进行相应的信息输入，简化了操作流程，避免了人工由于输入错误信息而得到错误的测试结果，避免了人为因素的影响，进而降低了出错的风险。
如图1所示，本实用新型的冷流背压测试台架设置于测试室100内，测试室100内设置有若干个联通空调的进出风口18，空调通过进出风口18可以对测试室100内的环境温度及湿度进行调节；控制柜1上设置有湿度计4、环境温度传感器5，可以实时观测测试室100内的湿度、温度，及时了解测试室100内的温度、湿度情况，并根据需求进行相应的调节。测试过程中，测试室100内的温度控制在25℃±2℃，湿度控制在50%-60%，保证测试过程中，其测试环境的温度、湿度保持在一定值的范围内，避免温度、湿度变化过大而影响背压测试的结果，保证背压测试数据的准确性。
如图2所示，稳流装置10的筒体的两端部为锥筒部、中部为圆筒部，其中一端锥筒部上设置进气口101，另一端锥筒部上设置出气口102，圆筒部内位于进气口101的一端固定设置有导流板103，圆筒部内位于出气口102的一端固定设置孔板104，在稳流装置10内部、位于导流板103前侧形成扩张腔105，位于导流板103与孔板104之间形成混合腔106，在孔板104后侧形成收缩腔107，扩张腔105连通进气口101，收缩腔107连通出气口102。如图3所示，导流板103的板面上开设若干阵列排布的叶片孔1031，每个叶片孔1031上设置有叶片1032，如图2所示，若干叶片1032朝向混合腔106开口；如图3所示，导流板103的板面上每个四分之一区域内的叶片1032开口方向呈中心对称设置。如图4所示，孔板104的板面上交错布满开设若干通孔1041。紊乱的气流从进气口101进入稳流装置10的扩张腔105内，其流速会下降，然后通过导流板103的若干个叶片孔1031进入混合腔106内，气流在若干叶片1032的导流作用下会发生旋转，在混合腔106内旋转混合，得到流速均匀的气流，均匀的气流通过孔板104的若干通孔1041平稳进入收缩腔107内，在收缩腔107内提升流速后，从出气口102输出，得到平稳的、流速满足要求的空气流。
采用本实用新型的冷流背压测试台架对后处理器3进行冷流背压测试时，向控制柜1的数据库中输入相应的数据信息，将待测试的后处理器3安装在分流支管20的测试台位30上，测试台位30上称重装置14自动检测后处理器3的重量信息反馈至控制柜1、测距仪15自动检测后处理器3的长度尺寸反馈至控制柜1，控制柜1根据接收的信息匹配并显示所需的流量值，测试人员确认后点击开始，控制柜1控制冷流风机2启动，主管道19上的第一节流阀8开启，相应分流支管20上的第二节流阀9开启，冷流风机2的气流经稳流装置10调节平稳后进入后处理器3内，待数据稳定后，记录第一压力传感器12、第二压力传感器17的压力值，二者的差值即为后处理器3的冷流背压数据。
如图5所示，采用本实用新型的冷流背压测试台架可以对后处理器3进行冷流背压试验，该试验方法应用于后处理器3产品量产阶段，对量产产品抽样进行冷流背压测试，验证量产产品的生产一致性，具体的步骤如下：
步骤S1：标准背压数据采集；
步骤S2：冷流背压试验；
步骤S3：试验结果判定。
按照上述步骤进行试验后，将所得试验结果与标准背压数据进行比较：（1）如果测试结果与标准背压数据之间的差异值小于或等于设定值，则后处理器3的背压合格，满足产品的生产一致性要求；（2）如果测试结果与标准背压数据之间的差异值大于设定值，则后处理器3的背压不合格，需要对后处理器3做燃烧器台架热流测试，进一步进行验证，如果燃烧器台架测试的测试结果满足要求，则判定后处理器3的背压合格，满足产品的生产一致性要求；反之则判定为不合格，需要更进一步对后处理器3进行设计方案检查、和/或拆解检测，查找根本原因。
步骤S1，首先需要采集后处理器3的标准背压数据ΔP0，采集到的标准背压数据、所选样件的重量信息及长度信息等信息输入到冷流背压测试台架的控制柜1的数据库中，用于控制柜1对待测试后处理器3的识别引用及匹配流量值等操作。
标准背压数据的采集流程如图6所示，主要包括以下几步：
1）首先，在标准的后处理器3产品中选取5～10件样件；
2）将样件在燃烧器热流台架上进行热流背压验证，燃烧器热流台架采用与发动机数据额定工况点下相同的流量、温度，实测得到各样件在额定工况点下的热流背压数据；
3）将各样件的热流背压数据的相互之间分别进行对比，如果各样件的热流背压数据之间的差异值＜1kpa，则对各样件进行下一步操作，反之则需要对样件进行气密性检测、和/或进行设计方案检查、和/或拆解检查；
4）各样件的热流背压数据满足要求后，对各样件进行冷流背压测试，得出各样件的冷流背压数据，如果各样件的冷流背压数据相互之间的差异值＜1kpa，则取所有样件的冷流背压数据的平均值作为标准背压数据ΔP0，标准背压数据采集结束；反之，则需要对样件进行气密性检测、和/或进行设计方案检查、和/或拆解检查。
本实用新型的标准背压数据ΔP0是在同时满足热流背压验证及冷流背压验证的样件上采集的，采集的标准背压数据更贴近实际的冷流背压值，更能反应产品的实际冷流背压，准确性更有保障，标准背压数据用于抽样产品的冷流背压试验的参考值，提高了抽样产品的试验可靠性。
在完成步骤S1标准背压数据采集完成后，进行步骤S2之前，先对在量产产线上抽样获取的、待测试的后处理器3进行气密性检测，避免后处理器3存在气体泄露点而影响冷流背压测试的结果。待测试的后处理器3气密性满足要求，则进行下一步操作，反之则需要检测待测试的后处理器3上的泄露点，进行更换密封垫等操作后再重新进行气密性检测验证。
步骤S2，对满足气密性检测的后处理器3进行冷流背压试验，主要包括如下几步：
1）将待测试的后处理器3安装到冷流背压测试台架其中一个分流支管20的测试台位30上，测试台位30上的称重装置14将后处理器3的重量信息反馈至控制柜1、测距仪15将后处理器3的长度尺寸反馈至控制柜1；
2）控制柜1根据接收的信息自动选择与待测试后处理器3相匹配的流量值，测试人员确认后启动冷流风机2，开启主管道19上的第一节流阀8及相应分流支管20行的第二节流阀9；
3）检查主管道19、分流支管20上各仪器、仪表的状态，如果各仪器、仪表正常，则进行下一步；如果各仪器、仪表出现异常，则需要重启冷流风机2，再重新检查各仪器、仪表的状态；
4）在各仪器、仪表上的数据稳定3分钟左右的时间后，记录后处理器3进气端的第一压力传感器12上的压力值P1、及出气端的第二压力传感器17上的压力值P2，P2减去P1计算得到后处理器3的冷流背压值ΔP。
步骤S3，将步骤S3中测试的冷流背压值ΔP与标准背压数据ΔP0进行比较，计算得到二者差异值的绝对值|D0|，对|D0|进行判定，判定的要求为：1）|D0|≤1kpa，合格，满足生产一致性，试验结束；2）|D0|＞1kpa，不合格，对该后处理器3进一步做燃烧器台架热流测试，根据热流测试结果进一步判断。
本实用新型的后处理器冷流背压试验方法通过对量产产线上的抽样样品做冷流背压测试，可以验证量产产品的生产一致性，保证量产产品的质量。
以上描述是对本实用新型的解释，不是对本实用新型的限定，在不违背本实用新型精神的情况下，本实用新型可以作任何形式的修改。
