本发明涉及一种汽油辛烷值全自动测定装置及方法，用于汽油辛烷值测定机自动检测与控制的领域。
背景技术：
目前，国内外汽油辛烷值测定机均为手动仪器，需要实验员手动寻找液面，手动切换油杯，自动化程度低、实验员劳动强度大，效率低。同时，手动寻找液面人为因素影响较大，且存在较大误差，对测试结果有较大影响。
随着电子技术的发展，油品分析仪器已经逐步向自动化、智能化发展。全自动化仪器因其方便、智能、测试精度高等优点已逐步取代传统手动仪器。
技术实现要素：
本发明涉及一种汽油辛烷值全自动测定装置及方法。
本发明能够自动完成油样评定，实验过程中无需人为干预，很大程度降低了操作者的劳动强度以及减少了人为操作误差。
为了达到上述目的，本发明的一个技术方案是提供一种汽油辛烷值全自动测定装置，其包含：
油杯，其油路通过进油阀与发动机连接；
油杯高度调节装置，其根据收到的第一控制指令带动所述油杯移动，对油杯高度进行调节，以调节燃空比来寻找最大爆震液面；
爆震检测装置，其与发动机连接，实时检测根据当前燃空比产生的爆震值；
信号采集与控制装置，其采集所述爆震检测装置测得的爆震信号，并向所述油杯高度调节装置提供所述第一控制指令；油杯调节的过程中测到最大爆震值时，该油杯的液面是与之对应的最大爆震液面。
优选地，所述油杯高度调节装置设置有油杯限位装置，其进一步包含上限位传感器和下限位传感器，对油杯的高度调节进行限位；所述下限位传感器还作为油杯高度调节装置的零位。
优选地，所述限位传感器和下限位传感器是两个光电传感器。
优选地，所述油杯高度调节装置包含第一步进电机，和通过第一联轴器与该第一步进电机连接的丝杆；通过控制第一步进电机使丝杆旋转，来带动油杯上下移动。
优选地，所述汽油辛烷值全自动测定装置设有多个油杯，和与进油阀连接的进油阀切换装置；根据信号采集与控制装置向其发送的第二控制指令，所述进油阀切换装置控制进油阀旋转来切换油杯。
优选地，所述进油阀切换装置包含第二步进电机、第二联轴器、编码器；所述第二步进电机通过第二联轴器带动进油阀旋转；所述编码器安装在第二步进电机的电机轴上，以实时检测进油阀的当前位置并反馈给信号采集与控制装置。
优选地，所述汽油辛烷值全自动测定装置设有人机交互装置，其通过通讯方式与信号采集与控制装置进行数据传输；
所述人机交互装置设有标定界面；所述信号采集与控制装置通过进油阀切换装置控制进油阀分别旋转到任一油杯所对应的位置时，所述人机交互装置根据标定界面上收到的用户操作指令，将当前油杯对应的位置作为所述进油阀切换装置的标定位置进行存储。
优选地，所述进油阀切换装置具有多个标定位置，分别对应于任一油杯的位置和实验结束后断油的位置。
本发明的另一个技术方案是提供一种汽油辛烷值全自动测定方法，用于上述任意一种汽油辛烷值全自动测定装置；所述汽油辛烷值全自动测定方法在每次进行液面寻找时，油杯高度调节装置先回到设定的零位；
发动机点火，信号采集与控制装置通过进油阀切换装置控制进油阀旋转，以切换到当前进行液面寻找的油杯；
油杯高度调节装置持续调节当前油杯向上移动；所述信号采集与控制装置采集爆震检测装置测得的爆震值，并判断是否达到最大爆震值；
当测得的爆震值经过了数值先变大再下降到设定阈值的拐点时，信号采集与控制装置判断拐点时的爆震值对应于最大爆震值；
信号采集与控制装置采集并记录油杯高度调节装置在拐点时所处的位置；油杯高度调节装置回到该位置后，结束对当前油杯的液面寻找。
优选地，所述的汽油辛烷值全自动测定方法，进一步包含油品评定的过程：通过人机交互装置设置对油品自动评定的测试方法；所述人机交互装置与信号采集与控制装置基于通讯方式进行数据传输；
信号采集与控制装置通过进油阀切换装置控制进油阀旋转，以切换到当前进行油品评定的油杯；每次油品评定时，信号采集与控制装置采集爆震采集模块测得的爆震信号，并判断爆震信号稳定后，记录当前实验数据，再控制油杯切换进行下一次油品评定。
本发明与现有技术相比具有以下优点：
本发明可自动寻找最大爆震液面，精度高，降低检测误差。
本发明可自动切换油杯进行油品评定，大大降低实验员的劳动强度，效率高。
本发明可自动完成整个实验评定过程，无需人为干预，快捷方便。
附图说明
图1为一种汽油辛烷值全自动测定装置的整体结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图1，通过详细说明一个较佳的具体实施例，对本发明做进一步阐述。
如图1所示的一种汽油辛烷值全自动测定装置，包含：油杯高度调节装置1、油杯限位装置2、进油阀切换装置5、信号采集与控制装置9、人机交互装置8、爆震检测装置7，油杯3、进油阀4、发动机6。
其中，所述油杯高度调节装置1带动油杯3移动。所述油杯限位装置2安装在油杯高度调节装置1上，起到限位保护作用和作为油杯高度调节装置1的起始零位。所述进油阀切换装置5可控制进油阀4旋转，以切换油杯3进行实验评定。所述信号采集与控制装置9控制进油阀切换装置5，进行自动切油。
所述信号采集与控制装置9还分别采集油杯限位装置2、爆震检测装置7、油杯高度调节装置1的信号。所述爆震检测装置7连接发动机6，可实时检测不同燃空比产生的爆震信号。信号采集与控制装置9通过采集爆震检测装置7的信号，来控制油杯高度调节装置1对油杯3高度进行调节，从而实现对燃空比的调节，以寻找最大爆震液面。信号采集与控制装置9与人机交互装置8通过通讯方式进行数据传输。
所述油杯高度调节装置1包含第一步进电机，和通过第一联轴器与该第一步进电机连接的丝杆。信号采集与控制装置9通过控制第一步进电机，来控制丝杆旋转，带动油杯3上下移动。
所述油杯限位装置2的上下两个限位传感器，例如是上下两个光电传感器，可选择欧姆龙凹槽型光电传感器。上光电传感器起到限位作用，防止油杯调节失控。下光电传感器作为油杯高度调节装置的零位，即起始位置。示例地，使上下两个光电传感器的安装距离在25mm左右，作为限位使用。
所述油杯高度调节装置1每次寻找液面之前需要回到零位，即从贫油状态下开始寻找液面，保证液面寻找的准确性。同时，从贫油状态下寻找液面，可以减少发动机6积碳量。
所述爆震检测装置7采用磁致伸缩原理，灵敏度高，用于检测不同燃空比下的爆震强度。
所述进油阀切换装置5包含第二步进电机、第二联轴器、编码器；该第二步进电机通过第二联轴器带动进油阀4旋转，来切换油杯。编码器安装在电机轴上，可实时检测进油阀4当前位置，并输出信号传送给信号采集与控制装置9以实时反馈进油阀位置，保证油杯切换的准确性。
所述进油阀切换装置5安装后、进行实验前，需要对进油阀切换装置5进行标定，保证切换的准确性。辛烷值测定机一般配4个油杯，同时实验结束后需要断油，进油阀切换装置5需要至少标定与此对应的5个位置。
人机交互装置8设计有标定界面，信号采集与控制装置9收到标定命令后，调整第二步进电机带动进油阀4旋转。当旋转到某一油杯所对应的位置后，在人机交互装置8中点击“标定”按钮即可。人机交互装置8将标定的位置存储起来，为后续油杯切换使用。
所述人机交互装置8例如采用pc机作为开发平台，利用c++语言编写操作界面，与信号采集与控制装置9基于通讯方式来传输数据。所述信号采集与控制装置9采用pic16位单片机作为核心处理芯片，外围电路包含ad采样电路、驱动电路等。
本发明一种汽油辛烷值全自动测定方法的自动实验流程，分为液面寻找与油品评定。
液面寻找的步骤如下：
a1：油杯高度调节装置1回零位；
a2：发动机6点火，进油阀切换装置5切换到需要寻找液面的油杯；
a3：油杯高度调节装置1开始调节油杯缓慢向上移动；例如，移动速度可控制在0.2mm/s。
a4：信号采集与控制装置9通过采集爆震检测装置7信号，来检测最大爆震。
a5：检测到最大爆震后，信号采集与控制装置9记录当前位置，油杯高度调节装置1继续向上移动，此时爆震值变小；可设置合理的阈值，即判断爆震值下降到一定阈值后，说明已经找到最大爆震点。
a6：油杯高度调节装置1回到最大爆震点对应的位置，单个油杯液面寻找结束。如需寻找其它油杯液面，可控制进油阀切换装置5来切换进油阀，进行液面寻找。
油品评定步骤如下:
b1：通过人机交互装置8设置测试方法后，仪器开始自动评定。
b2：切换油杯，进行不同油品评定。
b3：信号采集与控制装置9通过采集爆震采集模块7数据，来判定爆震信号是否已经稳定，其中判定方法可自行设定。
b4：当爆震信号稳定后，记录当前实验数据，切换油杯，进行下一油品评定。
b5：实验结束，自动给出实验结果。
尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。