专利名称：一种基于软件分析技术的空气流量计标定方法
技术领域：
本发明涉及一种适用于汽车发动机用空气流量计批量生产的标定方法，特 别是指一种基于软件分析技术的比对式空气流量计标定方法，利用软件分析4支 术，降低测试装置对管道、气源、流体控制装置等的要求。
背景技术：
空气质量流量计作为汽车发动机进气量的测量传感器，其测量精度直接影 响着汽车发动机性能的经济性指标、汽车尾气排放的标准等。在空气质量流量 计的生产过程中，必须逐台进行标定。
一般的，流量计的标定需在流量标准装置上实施。但对于汽车发动机用空 气质量流量计，由于管道过大而无法在通用的流量标准装置上进行。而且，即 使是通过一定的手段可以采用现场实流标定或利用风洞等，其成本也与批量生 产流量计的要求不相符。
目前， 一些空气质量流量计厂家采用简易设备进行标定。所述简易设备通
常采用一个T型管道，在其对称的两个管道的相同位置分别放置一个标准流量 计和一个待标定流量计，而在T型管的第三端放置气体发生装置和流体控制阀 门。采用这样的装置，如果要得到精确的测量结果，就要求T型管及其上所有 装置的布局都是严格对称的。但通常来说，这样的严格对称很难达到，所以必 然会带入由于管道、气源、流体控制等诸多因素引起的误差，而对同一流量计 的多次测试也缺乏重复性
发明内容
本发明的目的在于提供一种比对式空气质量流量计标定方法，所述标定方 法可以借助软件分析技术的灵活性降低标定系统对管道、气源、流体控制等硬 件配置的要求。
本发明的特征在于采用一个直管道，其上^f艮据需要配置一个基准流量计插 口和多个待标定流量计插口 。管道的一端配有气体发生装置和流体控制装置， 另 一端配有空气滤清器。标准流量计和待测流量计的输出信号通过外部多路数 据采集系统同步采集后传送给软件分析系统。软件分析系统通过对数据的分析 可以判断出管道上不同位置之间由于各种因素引起的误差量并给予补偿。
本发明所涉及的气体发生装置和流体控制装置都不需要有太高的精度要 求，只需要在对两个或多个标准流量计在不同位置上的输出信号进行比对分析 的基础上对待标定流量计进行标定。这样，唯一要求保证精度的就是两个或多 个用作标准流量计的产品，而气体发生装置、流体控制装置、管道结构等各方 面带入的误差则都可以通过软件分析手段隔离出去。
图l是本发明涉及的测试系统硬件装置的示意图。
图2是本发明涉及的软件分析流程图。
具体实施例方式
下面参照附图对本发明的具体实施方式
进行说明。
如图l所示，本发明实施例涉及的测试系统硬件装置包括一个直管道l。所 述直管道1上设有一个基准流量计插口 2以及多个待标定流量计插口 3。根据生 产批量的需求，可以在直管道1上设置尽量多的待标定流量计插口 3以提高产 品标定效率。在所述直管道1的一端设置有气流产生装置4用以产生气体流量，另一端设置有空气滤清器5以防止测试管道即被标定产品被空气中的灰尘污染。 所述气流产生装置4所产生的气体流量通过流量控制装置6 ^l控制大小，/人而 可以实现流量计在不同流量下的标定试验。
如图2所示，本发明实施例涉及的软件分析流程包括两个大的步骤。第一 个步骤是，在基准流量计插口 2上装入1号标准流量计7，在待标定流量计插口 3上装入2号标准流量计8。通电后，所述两个标准流量计7和8在不同流量作 用下的输出数据由外部多路数据采集系统9同步采集。所采集的数据经过软件 系统的比对分析后形成标准函^:关系式10。所述标准函^t关系式IO是以1号标 准流量计7的输出为因变量，2号标准流量计8的输出为应变量，通过插值手段 建立二者之间的——对应关系。这样，对应1号标准流量计7在标准流量计插 口 2位置上的任意一个输出值，都可以找到唯——个对应的2号标准流量计8 在待标定流量计插口 3位置上的输出值。
标定的第二个步骤是，在待标定流量计插口 3上装入待标定流量计11。通 电后，1号标准流量计7和待标定流量计11在不同流量作用下的输出同样由外 部多路数据采集系统9同步采集。所采集的数据在参照标准函数关系式10的基 础上，经过软件系统的比对分析后形成标定函数关系式12。所述标定函数关系 式12的建立过程如下首先，参照标准函数关系式10找出1号标准流量计7 在标准流量计插口 2位置上的输出所对应的2号标准流量计8在待标定流量计 插口 3位置上的输出，从而将所采集的数据转化成2号标准流量计8与待标定 流量计11插在同 一插口即待标定流量计插口 3上同步采集所得到的数据。然后， 以2号标准流量计8在待标定流量计插口 3位置上的输出为因变量，待标定流 量计ll在待标定流量计插口 3位置上的输出为应变量，通过插值手段建立二者 之间的——对应关系。通过上述过程处理得到的2号标准流量计8的输出与待标定流量计11的输
出之间的关系，已经将基准流量计插口 2与待标定流量计插口 3之间由于管段 位置、插口结构、气流状态等造成的误差给排除了出去，所得到的关系具有更 高的精度。由于每次标定时，1号标准流量计7与待标定流量计11都是同步采 数，而1号标准流量计7与2号标准流量计8之间的标准函数关系也是采用同 步采集的数据分析出来的，所以，通过软件分析得到的2号标准流量计8与待 标定流量计11之间的数据对相当于将两个流量计在同一时间放置在同一位置同 步测量得到的数据。这样，对于气流产生装置4和流量控制装置6的要求就大 大降低，并不要求气流产生装置4每次产生的气流状态都相同，也不要求流量 控制装置6可以精确地将流量控制到某一流量值。气流产生装置4只需要能提 供所需测量范围的足够大的流量即可，而流量控制装置6则只需要能够将流量 控制成从小到大的几个大概值就可以了。采用所述标定函数关系式12，可以对 待标定流量计的性能进行评估或者对其数据进行补偿。根据生产需要，可以在 直管道l上设置多个待测流量计插口 3，以提高标定效率。由于变换过程是基于 软件分析过程的，处理时间很短，且对于操作人员而言无需了解具体工作原理， 相当于半自动化标定方式，适合于批量生产的标定过程。
权利要求
1. 一种基于软件分析技术的空气流量计标定方法，其特征在于所采用的标定硬件系统包含一个直管道，其上设置有一个标准流量计插口和多个待标定流量计插口，所述标准流量计插口和待标定流量计插口上的流量计数据采用多路数据采集系统同步采集，然后利用软件分析方法将两个插口上的数据比对分析后转换成标准流量计和待测流量计在同一插口同一时刻所对应的数据。
2. 根据权利要求1所迷的空气流量计标定方法，其特征在于先在标准流量计插 口和待标定流量计插口上都装上标准流量计，采用多路数据釆集系统采集数 据后经过软件分析获得标准函数关系，然后在待标定流量计插口上装上待标 定流量计，经多路数据采集系统采集数据后采用软件分析技术参照标准函数 关系将所测得的数据转换成标准排除了多种误差影响以后的标定函数关系。
3. 根据权利要求1所述的空气流量计标定方法，其特征在于所述软件分析方法 可以将所述标准流量计插口上的标准流量计的输出数据转换成待标定流量计 插口上的标准流量计的输出数据，从而得到更精确的标定数据。
4. 根据权利要求1所述的空气流量计标定方法，其特征在于所述直管道上可以 设置多个待标定流量计以提高标定效率。
全文摘要
一种基于软件分析技术的空气流量计标定方法。在直管道1上设一个基准插口2及多个待标定插口3，直管道1一端设置负压气流产生装置4，另一端设置空气滤清器5防止测试管道及被测产品被空气杂质污染。装置4产生的气体流量是通过流量控制装置6来控制的，用以实现流量计在不同流量下的标定试验。标定时采用多路数据采集系统对基准插口2和待标定插口3上的流量计输出数据进行同步采集，再用软件分析系统将两个插口上数据转换成同一插口同一时刻所对应的数据，排除了由于管道、结构、气流形态等因素所造成的误差。本发明降低了标定系统对管道、气源、流体控制等硬件配置的要求，降低标定成本，提高标定效率，适用于空气流量计批量生产的标定工作。
文档编号G01F25/00GK101435715SQ20081021174
公开日2009年5月20日 申请日期2008年9月24日 优先权日2008年9月24日
发明者张澍裕, 徐宇新, 王利清, 蔡丰勇, 邱飞燕 申请人:北京时代蓝天光电技术有限公司;温州百岸汽车零部件有限公司