[发明专利]一种汽车碳罐丁烷工作能力检测装置及其检测方法

权利要求书

1.一种汽车碳罐丁烷工作能力检测装置，其特征在于：包括气源Ⅰ（1）、气源Ⅱ（2）、流量控制单元Ⅰ（3）、流量控制单元Ⅱ（4）、流量控制单元Ⅲ（12）、真空泵（13）、第一电磁通断阀（6）、第二电磁通断阀（8）、第三电磁通断阀（9）、第四电磁通断阀（11）、重量测量单元Ⅰ（7）、重量测量单元Ⅱ（10）和中央控制单元（01）；

所述重量测量单元Ⅰ承载待测的碳罐Ⅰ，重量测量单元Ⅱ承载待测的碳罐Ⅱ；

所述气源Ⅰ（1）通过管路与流量控制单元Ⅰ（3）的输入端接通，所述气源Ⅱ（2）通过管路与流量控制单元Ⅱ（4）的输入端接通，流量控制单元Ⅰ的输出端与流量控制单元Ⅱ的输出端连通后经第一电磁通断阀（6）与待测碳罐Ⅰ的吸附口连通，碳罐Ⅰ的脱附口经第四电磁通断阀（11）与流量控制单元Ⅲ（12）和真空泵（13）连通，碳罐Ⅰ的通气口经第二电磁通断阀（8）与碳罐Ⅱ的吸附口连通，碳罐Ⅱ的的脱附口经第三电磁通断阀（9）与流量控制单元Ⅲ（12）和真空泵（13）连通，碳罐Ⅱ的通气口通大气；

所述流量控制单元Ⅰ、流量控制单元Ⅱ、流量控制单元Ⅲ、重量测量单元Ⅰ、重量测量单元Ⅱ、第一电磁通断阀（6）、第二电磁通断阀（8）、第三电磁通断阀（9）和第四电磁通断阀（11）分别与中央控制单元（01）电路连接；

所述重量测量单元Ⅰ用于测量碳罐Ⅰ的重量改变并将获取的数据向中央控制单元传递，重量测量单元Ⅱ用于测量碳罐Ⅱ的重量改变并将获取的数据向中央控制单元传递；

所述流量控制单元Ⅰ用于监测气源Ⅰ的流量和速度，并将获取的数据向中央控制单元传递，在中央控制单元的控制下控制气源Ⅰ的流量和速度；所述流量控制单元Ⅱ用于监测气源Ⅱ的流量和速度、并将获取的数据向中央控制单元传递，在中央控制单元的控制下控制气源Ⅱ的流量和速度；所述流量控制单元Ⅲ用于监测真空泵所产生的负压的流量，并将获取的数据向中央控制单元传递，在中央控制单元的控制下控制真空泵的负压的流量；

所述第一电磁通断阀、第二电磁通断阀、第三电磁通断阀和第四电磁通断阀分别在中央控制单元的控制下切断或开通所在管路；

所述气源Ⅰ为丁烷、气源Ⅱ为氮气。

2.根据权利要求1所述的一种汽车碳罐丁烷工作能力检测装置，其特征在于：所述流量控制单元Ⅰ、流量控制单元Ⅱ和流量控制单元Ⅲ结构相同，包括电控流量阀和流量传感器。

3.根据权利要求1或2所述的一种汽车碳罐丁烷工作能力检测装置，其特征在于：所述第一电磁通断阀前端的管路上连接有水气过滤分离器（5）。

4.根据权利要求3所述的一种汽车碳罐丁烷工作能力检测装置，其特征在于：所述重量测量单元Ⅰ包括电子天平Ⅰ，所述重量测量单元Ⅱ包括电子天平Ⅱ。

5.根据权利要求4所述的一种汽车碳罐丁烷工作能力检测装置的检测方法，其特征在于：所述检测方法包括下述步骤：

A．设定符合检测要求的混合气源比例和混合气体总流量，存入中央控制单元（01）；

B．分别在重量测量单元Ⅰ（7）和重量测量单元Ⅱ（10）上安置待检测的碳罐Ⅰ和碳罐Ⅱ，并按要求将其吸附口、脱附口和通气口与检测装置的管路连接；

C．进行吸附：

a．关闭第四电磁通断阀（11），打开检测装置的气源Ⅰ（1）和气源Ⅱ（2），在中央控制单元（01）的控制下，通过流量控制单元Ⅰ（3）和流量控制单元Ⅱ（4）控制气源Ⅰ（1）和气源Ⅱ（2）按照设定的检测比例和流量混合；

b．接通第一电磁通断阀（6），当流量传感器（32）和流量传感器（42）分别测得气源Ⅰ和气源Ⅱ的实时吸附流量符合设定标准时，符合设定标准时的混合气体经第一电磁通断阀（6）送入碳罐Ⅰ，碳罐Ⅰ吸附丁烷接近饱和后，丁烷经碳罐Ⅰ的通气口和第二电磁通断阀（8）送入碳罐Ⅱ；

c．中央控制单元监测重量测量单元Ⅱ（10）之电子天平Ⅱ，当碳罐Ⅱ重量的增量大于2克时，关闭第一电磁通断阀（6）停止充气，吸附阶段结束；

d．进入约20分钟的稳定阶段，稳定完成后，中央控制单元读出重量测量单元Ⅰ之电子天平Ⅰ的值、即为碳罐Ⅰ的初始值；

D．对碳罐Ⅰ进行脱附：

a．关闭第一电磁通断阀（6），第二电磁通断阀（8）通大气，打开第四电磁通断阀（11）和真空泵（13），在流量控制单元Ⅲ（12）的控制下提供设定的负压和流量，大气中空气经第二电磁通断阀（8）进入碳罐Ⅰ的通气口，从碳罐Ⅰ的脱附口经第四电磁通断阀（11）吸出；

b．中央控制单元监测重量测量单元Ⅰ之电子天平Ⅰ，当碳罐Ⅰ的脱附流量与时间的累积使脱附吸出的容积达到设定值后，关闭第二电磁通断阀（8）和第四电磁通断阀（11），脱附过程结束；

c．进入约10分钟的稳定阶段，稳定完成后，中央控制单元读出重量测量单元Ⅰ之电子天平Ⅰ的值，其与初始值的差值即为本循环测量的碳罐Ⅰ的工作能力值；将数据记录保存；

E．对碳罐Ⅱ进行脱附：

关闭第四电磁通断阀（11）打开第三电磁通断阀（11）和真空泵对碳罐Ⅱ进行吸气脱附，使碳罐Ⅱ排空以备下一次检测循环使用；

F．计算出碳罐Ⅰ的丁烷初始工作能力：

当进行完第6次循环，中央控制单元通过测定结果，求得第5次和第6次循环中工作能力值的平均值与碳罐有效容积之比即为碳罐Ⅰ的丁烷初始工作能力；

G．计算出碳罐的丁烷终了工作能力：

当进行完第150次循环，中央控制单元通过测定结果，求得第149次和第150次循环中工作能力值的平均值与碳罐有效容积之比即为碳罐Ⅰ的丁烷终了工作能力。