JP2014013198A - Flow rate inspection apparatus and flow rate inspection method - Google Patents
Flow rate inspection apparatus and flow rate inspection method Download PDFInfo
- Publication number
- JP2014013198A JP2014013198A JP2012150822A JP2012150822A JP2014013198A JP 2014013198 A JP2014013198 A JP 2014013198A JP 2012150822 A JP2012150822 A JP 2012150822A JP 2012150822 A JP2012150822 A JP 2012150822A JP 2014013198 A JP2014013198 A JP 2014013198A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- flow rate
- valve
- flow
- control valve
- opening
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Testing Of Devices, Machine Parts, Or Other Structures Thereof (AREA)
- Indication Of The Valve Opening Or Closing Status (AREA)
- Details Of Valves (AREA)
- Flow Control (AREA)
Abstract
Description
本発明は、流体制御弁の流量検査装置および流量検査方法に関する。 The present invention relates to a flow rate inspection device and a flow rate inspection method for a fluid control valve.
従来、エンジンに設けられた排ガス還流通路を流れるEGRガスの流量を制御するEGR制御弁が知られている。EGR制御弁を生産する際に行われる流量特性の検査では、EGR制御弁の流路に所定圧の流体を流し、バルブ開度を設定した後、バルブの前後差圧が安定するのを待って、流路を流れる流体の流量を検査する。なお、バルブの前後差圧とは、バルブの上流側の流路の流体圧力と、バルブの下流側の流路の流体圧力との差圧である。
一方、特許文献1に記載のバルブ開口演算方法は、エンジンの運転時に、吸気通路を流れる吸気の流量をエアフローメータで検出する。そして、その検出された流量値と目標の流量値との差に基づき、スロットルバルブの汚れ及び詰まりによる吸気通路の開口面積の変化を演算し、スロットルバルブの開度を補正している。
Conventionally, an EGR control valve that controls the flow rate of EGR gas flowing through an exhaust gas recirculation passage provided in an engine is known. In the inspection of the flow characteristics performed when the EGR control valve is produced, a predetermined pressure of fluid is passed through the flow path of the EGR control valve, and after the valve opening is set, wait for the differential pressure across the valve to stabilize. The flow rate of the fluid flowing through the flow path is inspected. Note that the differential pressure across the valve is the differential pressure between the fluid pressure in the flow path upstream of the valve and the fluid pressure in the flow path downstream of the valve.
On the other hand, the valve opening calculation method described in
ところで、ガソリンエンジンに用いられるEGR制御弁は、バルブ開度に対するEGRガスの流量特性がエンジン出力などに大きく影響する。例えば、バルブが全閉状態のときにEGRガスの洩れ流量が大きい場合、エンジンの始動不良またはラフアイドルになるおそれがある。また、バルブの所定開度に対しEGRガスの流量特性がずれている場合、エンジンの出力が低下することが懸念される。そのため、ガソリンエンジンに用いられるEGR制御弁では、車両メーカよりバルブの全閉位置、全開位置のほか、複数のバルブ開度での流量スペック要求があるため複数のバルブ開度で流量検査を行う必要がある。 By the way, in the EGR control valve used in the gasoline engine, the flow rate characteristic of the EGR gas with respect to the valve opening greatly affects the engine output and the like. For example, if the leakage flow rate of EGR gas is large when the valve is in the fully closed state, there is a possibility that the engine will start poorly or become rough idle. Further, when the flow rate characteristic of the EGR gas is deviated with respect to the predetermined opening of the valve, there is a concern that the output of the engine is reduced. Therefore, EGR control valves used in gasoline engines require flow rate inspections at multiple valve openings because there are flow specification requirements at multiple valve openings in addition to the valve fully closed and fully open positions from vehicle manufacturers. There is.
しかしながら、従来のEGR制御弁の流量特性の検査方法によれば、複数のバルブ開度で流量の検査を行うと、それぞれのバルブ開度において、バルブ開度を設定してからバルブの前後差圧が安定するまでの待ち時間が必要となる。したがって、EGR制御弁の生産において、検査工程に要する時間工数が増加することが懸念される。
なお、特許文献1の方法においても、スロットルバルブを目標とする開度に設定した後、バルブの前後差圧が安定するまで、流路を流れる流体の流量が安定しないので、エアフローメータによる流量の検出に時間がかかることが懸念される。
However, according to the conventional method for inspecting the flow characteristic of the EGR control valve, if the flow rate is inspected at a plurality of valve openings, the differential pressure difference between the front and rear of the valve is set after setting the valve opening at each valve opening. A waiting time is required for the to stabilize. Therefore, in the production of the EGR control valve, there is a concern that the time man-hour required for the inspection process increases.
Even in the method of
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、検査時間を短くすることの可能な流量検査方法および流量検査装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide a flow rate inspection method and a flow rate inspection apparatus capable of shortening the inspection time.
本発明は、流体制御弁の流路を流通可能な流体の流量を検査する流量検査方法において、バルブを撮影した画像から検出した流路の開口面積、バルブ開度に対応する流量係数、および所定の定数に基づき、流路を流通可能な流体の流量を算出することを特徴とする。
これにより、流体制御弁の流路に流体を流すことなく、また、流体制御弁のバルブに前後差圧をかけることなく、バルブの画像を画像処理することで検出した流路の開口面積などに基づき、流路を流通可能な流体の流量を算出することが可能になる。流体制御弁の流路に流体を流さないので、バルブを所定開度に設定してからバルブの前後差圧が安定するまでの待ち時間が無くなり、検査時間が短縮される。したがって、複数のバルブ開度で精度の高い流量検査を短時間で行うことが可能になるので、流体制御弁の生産効率を高めることができる。
The present invention relates to a flow rate inspection method for inspecting a flow rate of a fluid that can flow through a flow path of a fluid control valve, an opening area of the flow path detected from an image of the valve, a flow coefficient corresponding to the valve opening, and a predetermined amount The flow rate of the fluid that can flow through the flow path is calculated based on the constant.
As a result, the flow area of the flow path detected by image processing of the valve image without flowing a fluid through the flow path of the fluid control valve and without applying a differential pressure across the valve of the fluid control valve can be obtained. Based on this, it becomes possible to calculate the flow rate of the fluid that can flow through the flow path. Since no fluid flows in the flow path of the fluid control valve, there is no waiting time until the differential pressure across the valve stabilizes after the valve is set to a predetermined opening, and the inspection time is shortened. Therefore, since it is possible to perform a highly accurate flow rate inspection in a short time with a plurality of valve openings, the production efficiency of the fluid control valve can be increased.
また、本発明は、流量検査装置の発明として捉えることも可能である。
流量検査装置は、バルブ撮影手段によって流体制御弁の流路を撮影した画像から検出した流路の開口面積、バルブ開度に対応する流量係数、および所定の定数に基づき、流路を流通可能な流体の流量を算出する。
The present invention can also be understood as an invention of a flow rate inspection apparatus.
The flow rate inspection device can circulate the flow path based on the opening area of the flow path detected from the image of the flow path of the fluid control valve by the valve photographing means, the flow coefficient corresponding to the valve opening, and a predetermined constant. Calculate the fluid flow rate.
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
(一実施形態)
本発明の一実施形態を図1〜図8に示す。本実施形態の流量検査装置1は、流体制御弁としてのEGR制御弁10の流量特性を検査する装置である。EGR制御弁10とは、エンジンの排気通路と吸気通路とを連通する排ガス還流通路に設けられ、そこを流れるEGRガスの流量を制御するものである。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
(One embodiment)
One embodiment of the present invention is shown in FIGS. The flow
(EGR制御弁の構成)
まず、EGR制御弁10の構成を図1〜図4を参照して説明する。
EGR制御弁10は、ハウジング11、バルブ20、回転角センサ30およびモータ40などを備えている。
ハウジング11は、EGRガスが流通可能なガス流路12を有している。本実施形態のガス流路12が特許請求の範囲に記載の「流路」に相当する。ガス流路12は、バルブ20の上流側に位置する導入ポート13、及びバルブ20の下流側に位置する導出ポート15を形成している。導入ポート13は、エンジンの排気通路に接続されるバイパス管14と接続可能である。導出ポート15は、エンジンの吸気通路に接続される合流管16と接続可能である。
(Configuration of EGR control valve)
First, the configuration of the
The EGR
The
ハウジング11のガス流路12にバルブ20が設けられる。バルブ20の外周に設けられた溝にシールリング21が嵌め込まれている。バルブ20の閉弁時において、シールリング21は、ガス流路12の内壁に気密に当接する。
バルブ20には、シャフト22が接続されている。シャフト22が軸周りに回転することで、バルブ開度が調整され、バルブ20はガス流路12の開口面積を変える。これにより、ガス流路12を流れるEGRガスの流量が制御される。
A
A
バルブ20の開度は、回転角センサ30によって検出される。回転角センサ30は、シャフト22と共に回転するバルブギヤ23に設けられた2個の磁石31、32、および、ハウジングカバー19に固定されたホールIC33などの磁気検出素子から構成される。ホールIC33は、2個の磁石31,32の磁界の向きを非接触で検出する。EGR制御弁10が車両に搭載された際、ホールIC33から出力される電圧信号は、コネクタ17から図示しない車両のECU(電子制御装置)に伝送される。
The opening degree of the
ハウジング11が有するモータケース18の内側には、モータ40が設けられる。モータ40は、例えばDCモータであり、コネクタ17からの通電により回転駆動する。モータ40の出力軸41に設けられたピニオンギヤ42に、中間ギヤ43の第1歯車44が噛合っている。中間ギヤ43は、第1歯車44よりも外径の小さい第2歯車45がバルブギヤ23に噛合っている。バルブギヤ23は、バルブ20が接続するシャフト22と共に回転する。
A
コネクタ17からモータ40に通電されると、モータ40のトルクは、ピニオンギヤ42、中間ギヤ43、バルブギヤ23を経由してシャフト22に伝達される。そのため、バルブ20は、リターンスプリング46の付勢力に抗し、シャフト22の軸を回転軸として開弁方向に回転する。一方、モータ40への通電が停止されると、バルブ20は、リターンスプリング46の付勢力により、閉弁方向に回転する。
When the
(流量検査装置の構成)
次に、上述したEGR制御弁10の流量特性を検査する流量検査装置1について説明する。
図1に示すように、流量検査装置1は、カメラ2、コンピュータ3およびモニタ4などから構成される。
なお、本実施形態のカメラ2が、特許請求の範囲に記載の「バルブ撮影手段」に相当する。
また、本実施形態のコンピュータ3は、特許請求の範囲に記載の「バルブ開度設定手段」、「開口面積検出手段」、「流量算出手段」および「判定手段」として機能する。
(Configuration of flow rate inspection device)
Next, the flow
As shown in FIG. 1, the flow
The
Further, the
EGR制御弁10の流量特性の検査では、コンピュータ3の指令により、バルブ20は所定の開度に開弁する。このとき、コンピュータ3は、バルブ開度設定手段として機能し、回転角センサ30から伝送される出力信号に基づき、例えばPID制御によってモータ40への通電を指示することで、バルブ20を所定の開度に設定する。
In the inspection of the flow rate characteristic of the
カメラ2は、EGR制御弁10の導入ポート13の中心軸線上に設けられ、導入ポート13からバルブ20を撮影する。カメラ2によって撮影された画像データは、コンピュータ3に伝送される。
コンピュータ3は、開口面積検出手段として機能し、カメラ2から伝送された画像データを画像処理し、ガス流路12の開口面積を検出する。図5では、カメラ2から伝送された画像データを模式的に示している。図5において、バルブ20は、コンピュータ3によって指示された所定の開度で開弁している。このときのガス流路12の開口面積は、一点鎖線のハッチによって示された面積A,Bの和である。
The
The
さらにコンピュータ3は、流量算出手段として機能し、下記の式1を用いて、所定のバルブ開度における、ガス流路12を流通可能なEGRガスの流量を算出する。
ここで、Qは流量(m3/s)、
η(θ)はバルブ開度θにおける流量係数、
S(θ)はバルブ開度θにおける流路の開口面積(m2)、
ΔPはバルブの前後差圧(kg/m3)、
tは温度(℃)、
pは大気圧(Pa)、
ρ(t,p)は温度t及び気圧pによって定まる空気密度(kg/m3)である。
Further, the
Where Q is the flow rate (m 3 / s),
η (θ) is the flow coefficient at the valve opening θ,
S (θ) is the opening area (m 2 ) of the flow path at the valve opening θ,
ΔP is the differential pressure across the valve (kg / m 3 ),
t is temperature (° C),
p is atmospheric pressure (Pa),
ρ (t, p) is an air density (kg / m 3 ) determined by the temperature t and the atmospheric pressure p.
バルブの前後差圧ΔP、温度t、大気圧、および空気密度ρは、EGR制御弁10の流量特性の検査条件や検査環境に応じて設定できる。そのため、これらの設定された数値から算出される定数をαとすると、定数αは、下記の式2であらわされる。
この定数αは、コンピュータ3に予め入力されている。
The front-rear differential pressure ΔP, the temperature t, the atmospheric pressure, and the air density ρ of the valve can be set according to the inspection condition and inspection environment of the flow rate characteristic of the
This constant α is input to the
また、流量係数η(θ)も、複数箇所のバルブ20の開度θに対応してコンピュータ3に予め入力されている。その流量係数η(θ)は、複数個のEGR制御弁10のサンプルを使用して実測された実測流量から、式1を用いて算出された数値である。
具体的に、流量係数η(θ)は、以下の方法で算出される。
まず、複数個のEGR制御弁10のサンプルを使用して、バルブ20の開度θが回転角センサ30のセンサ出力V1〜V4となるように設定し、EGR制御弁10のガス流路12に所定の空気密度ρのガスを流す。そしてバルブ20の前後差圧ΔPが例えば6.7kPaに安定するのを待って、図示しないフローベンチ(流量測定装置)などを使用し、流量Q1〜Q4を実測する。
次に、フローベンチで実測された流量Q1〜Q4、バルブ開度θに応じた開口面積S(θ)、実測に用いたガスの空気密度ρ、およびバルブ20の前後差圧ΔPから算出される定数αと上述の式1を用いて流量係数η(θ)を算出する。なお、流路の開口面積S(θ)は、カメラ2によって撮影した画像データを解析した開口面積を用いる。
The flow coefficient η (θ) is also input in advance to the
Specifically, the flow coefficient η (θ) is calculated by the following method.
First, by using a plurality of samples of the
Next, it is calculated from the flow rates Q1 to Q4 measured by the flow bench, the opening area S (θ) corresponding to the valve opening θ, the air density ρ of the gas used for the actual measurement, and the differential pressure ΔP across the
このようにして算出された、センサ出力V1〜V4と、流量係数η1〜η4との関係の一例を図6に示す。このようにして、複数箇所のバルブ20の開度θ(即ち、センサ出力V1〜V4)に対応した流量係数η(θ)をコンピュータ3に予め入力しておくことが可能である。
また、コンピュータ3には、例えば図6のグラフに基づいて設定された、バルブ20の開度(即ち、センサ出力)と流量係数との関係をあらわす関数を入力しておくことも可能である。
An example of the relationship between the sensor outputs V1 to V4 and the flow coefficients η1 to η4 calculated in this manner is shown in FIG. In this way, the flow coefficient η (θ) corresponding to the openings θ (that is, sensor outputs V1 to V4) of the
Further, for example, a function representing the relationship between the opening degree of the valve 20 (that is, sensor output) and the flow coefficient, which is set based on the graph of FIG.
コンピュータ3によって算出された流量は、モニタ4に表示される。また、コンピュータ3は、判定手段として機能し、その流量がEGR制御弁10の規格値の範囲内にあるか否かを判定し、その結果をモニタ4に表示する。
図7に示すように、コンピュータ3には、EGR制御弁10の規格値が予め入力されている。図7の破線Cと破線Dとは、基準値Eに対して所定の許容値をもって設定されている。
コンピュータ3は、所定のバルブ開度に対する流量が、図7の破線Cと破線Dとの間に入っていれば、検査対象としたEGR制御弁10が規格値の範囲内にあると判断する。一方、コンピュータ3は、所定のバルブ開度に対する流量が、図7の破線Cと破線Dとの間に入っていなければ、検査対象としたEGR制御弁10が規格値の範囲内にないと判断する。
The flow rate calculated by the
As shown in FIG. 7, the standard value of the
If the flow rate with respect to the predetermined valve opening is between the broken line C and the broken line D in FIG. 7, the
(流量検査方法)
続いて、流量検査装置1が行う流量検査方法100について、図8のフローチャ−トを参照して説明する。
まず、流量検査開始101において、検査対象とするEGR制御弁10を流量検査装置1にセットする。そして、EGR制御弁10のモータ40に通電し、バルブ20をデフォルト位置にスタンバイする。なお、本実施形態のEGR制御弁10のデフォルト位置は、全閉位置である。
(Flow rate inspection method)
Next, the flow
First, at the flow rate inspection start 101, the
バルブ開度設定工程102では、コンピュータ3は、例えばPID制御によって、回転角センサ30から伝送される出力信号に基づき、バルブ20を所定の開度θに開弁する。なお、バルブ全閉位置での流量検査を行う場合、バルブ開度はデフォルト位置のまま維持される。
In the valve
バルブ撮影工程103では、カメラ2により、導入ポート13からバルブ20を撮影する。カメラ2は、その画像データをコンピュータ3に伝送する。
開口面積検出行程104で、コンピュータ3は、カメラ2から伝送された画像データを画像処理し、ガス流路12の開口面積S(θ)を検出する。
In the
In the opening
流量係数及び定数読み出し工程105で、コンピュータ3は、バルブ20の開度に対応する流量係数η(θ)、および定数αをコンピュータ3のメモリから読み出す。
なお、コンピュータ3は、バルブ20のバルブ開度θと流量係数ηとの関係をあらわす関数がメモリに記憶されている場合、その関数を読み出して、バルブ20の開度に対応する流量係数η(θ)を算出する。
In the flow coefficient and
In the case where a function representing the relationship between the valve opening degree θ of the
流量算出行程106で、コンピュータ3は、上述した式1を用いて、所定のバルブ開度θにおける、ガス流路12を流通可能なEGRガスの流量を算出する。
判定工程107で、コンピュータ3は、算出された流量Qと、EGR制御弁10の規格値とを比較する。
コンピュータ3は、図7に示すグラフに基づき、所定のバルブ開度に対する流量Qが、EGR制御弁10の規格値の範囲内(破線Cと破線Dとの間)にある場合、モニタ4にOK判定を表示する。一方、コンピュータ3は、所定のバルブ開度に対する流量が、EGR制御弁10が規格値の範囲内(破線Cと破線Dとの間)にない場合、モニタ4にNG判定を表示する。
In the flow
In the
Based on the graph shown in FIG. 7, when the flow rate Q with respect to a predetermined valve opening is within the range of the standard value of the EGR control valve 10 (between the broken line C and the broken line D), the
(従来の流量検査方法)
ここで、従来の流量検査方法について説明する。
従来の流量検査方法では、検査対象となるEGR制御弁の流路に所定圧の流体(空気)を実際に流し、その流体の流量を測定する。
(Conventional flow rate inspection method)
Here, a conventional flow rate inspection method will be described.
In the conventional flow rate inspection method, a fluid (air) having a predetermined pressure is actually flowed through the flow path of the EGR control valve to be inspected, and the flow rate of the fluid is measured.
具体的に説明すると、従来の流量検査方法における第1工程では、バルブ全閉状態でEGR制御弁の流路に所定のバルブ前後差圧を印加する。
次に、第2工程で、コンピュータは、PID制御によって、回転角センサから伝送される出力信号に基づき、バルブを所定の開度に設定バルブを開き流体を流す。
More specifically, in a first step in the conventional flow rate inspection method, a predetermined differential pressure across the valve is applied to the flow path of the EGR control valve in the fully closed state of the valve.
Next, in the second step, the computer opens the set valve to a predetermined opening degree and flows the fluid based on the output signal transmitted from the rotation angle sensor by PID control.
このときのバルブ開度と流量との関係を図9に示す。図9では、バルブ開度(センサ出力)を実線Fに示し、流路を流れる流量を実線Gに示している。
上述した第2工程で、コンピュータからバルブ開度を変更する指示がされると、バルブ開度は、時刻t1からt2の間にV1からV2に変化する。
しかし、時刻t1から時刻t3の間、バルブの前後差圧が安定せず、流路を流れるガスの流量も安定しない。バルブの前後差圧は時刻t3以降に安定する。
第3工程では、時刻t3以降、フローベンチなどを使用し、流路を流れるガスの流量を測定する。フローベンチで測定した流量は、コンピュータに入力される。
The relationship between the valve opening and the flow rate at this time is shown in FIG. In FIG. 9, the valve opening (sensor output) is indicated by a solid line F, and the flow rate flowing through the flow path is indicated by a solid line G.
In the second step described above, when an instruction to change the valve opening is received from the computer, the valve opening changes from V1 to V2 between times t1 and t2.
However, between time t1 and time t3, the differential pressure across the valve is not stable, and the flow rate of the gas flowing through the flow path is not stable. The differential pressure across the valve stabilizes after time t3.
In the third step, after time t3, a flow bench or the like is used to measure the flow rate of the gas flowing through the flow path. The flow rate measured by the flow bench is input to the computer.
そして、第4工程で、コンピュータは、算出された流量と、EGR制御弁の規格値とを比較する。コンピュータは、所定のバルブ開度に対する流量がEGR制御弁の規格値の範囲内にある場合、OK判定をする。一方、コンピュータは、所定のバルブ開度に対する流量が、EGR制御弁が規格値の範囲内にない場合、NG判定をする。
このように、従来の流量検査方法では、コンピュータからバルブ開度を変更する指示がされた時刻t1から、フローベンチが流量を検出開始する時刻t3までの時間が長くなる。そのため、EGR制御弁の生産において、検査工程に要する時間工数が増加することが懸念される。
In the fourth step, the computer compares the calculated flow rate with the standard value of the EGR control valve. The computer makes an OK determination when the flow rate for a predetermined valve opening is within the range of the standard value of the EGR control valve. On the other hand, when the EGR control valve is not within the standard value range, the computer makes an NG determination regarding the flow rate with respect to the predetermined valve opening.
As described above, in the conventional flow rate inspection method, the time from the time t1 when the instruction to change the valve opening degree is given from the computer to the time t3 when the flow bench starts to detect the flow becomes longer. Therefore, in the production of the EGR control valve, there is a concern that the time man-hour required for the inspection process increases.
(本実施形態の作用効果)
これに対し、本実施形態では、以下の作用効果を奏する。
(1)本実施形態では、流量検査装置1は、カメラ2によってEGR制御弁10のガス流路12を撮影した画像から検出した流路の開口面積S(θ)、バルブ20の開度θ(即ちセンサ出力V)に対応する流量係数η(θ)、および所定の定数αに基づき、ガス流路12を流通可能なEGRガスの流量Qを算出する。これにより、EGR制御弁10のガス流路12にガスを流すことなく、また、EGR制御弁10のバルブ20に前後差圧ΔPをかけることなく、ガス流路12を流通可能なガスの流量Qを算出することが可能になる。
そのため、本実施形態の流量検査方法100では、従来の流量検査方法ようなバルブ20を所定開度に設定してからバルブ20の前後差圧が安定するまでの待ち時間(時刻t1〜t3)が無くなり、検査時間が短縮される。したがって、複数のバルブ開度で精度の高い流量検査を短時間で行うことが可能となり、EGR制御弁10の生産効率を高めることができる。
(Operational effect of this embodiment)
On the other hand, in this embodiment, there exist the following effects.
(1) In the present embodiment, the flow
Therefore, in the flow
(2)本実施形態では、複数箇所のバルブ20の開度に対応する流量係数η(θ)がコンピュータ3に予め入力されている。これにより、流量検査装置1は、複数個所のバルブ開度における流量検査を短時間で行うことができる。
(3)本実施形態では、複数個のEGR制御弁10のサンプルを使用して実測された複数個所のバルブ開度における実測流量、カメラで撮影した流路の開口面積S(θ)、バルブ20の前後差圧ΔP、温度t、大気圧、及び空気密度ρから算出する定数αより流量係数η(θ)を算出する。これにより、流量検査装置1は、正確な流量係数を用いて、精度の高い流量検査を短時間で行うことができる。
(2) In the present embodiment, the flow coefficient η (θ) corresponding to the openings of the
(3) In the present embodiment, the measured flow rate at a plurality of valve opening positions measured using a plurality of
(4)本実施形態では、バルブ開度と流量係数η(θ)との関係をあらわす関数をコンピュータ3に予め入力しておき、その関数を用いて流量係数η(θ)を算出してもよい。これにより、流量検査装置1は、任意のバルブ開度で流量検査を短時間で行うことができる。
(4) In the present embodiment, a function representing the relationship between the valve opening degree and the flow coefficient η (θ) is input in advance to the
(5)本実施形態では、ガス流路12を流通可能なガスの流量Qを上述の式1から算出する。これにより、流量検査装置1は、画像処理により検出したガス流路12の開口面積S(θ)に基づき、精度の高い流量検査を短時間で行うことができる。
(5) In the present embodiment, the flow rate Q of the gas that can flow through the
(他の実施形態)
上述した実施形態では、EGR制御弁10の流量特性を検査する流量検査装置1について説明した。これに対し、他の実施形態では、流量検査装置は、流体の流量を制御する種々の流体制御弁の流量特性を検査する装置とすることが可能である。また、流量検査方法は、流体の流量を制御する種々の流体制御弁の流量特性を検査する方法とすることが可能である。
上述した実施形態では、EGR制御弁10の導入ポート13の中心軸線上にカメラ2を設け、そのカメラ2によって導入ポート13からバルブ20を撮影した。これに対し、他の実施形態では、EGR制御弁の導出ポートの中心軸線上にカメラを設け、導出ポートからバルブを撮影してもよい。
本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の形態で実施することができる。
(Other embodiments)
In the above-described embodiment, the flow
In the embodiment described above, the
The present invention is not limited to the above embodiment, and can be implemented in various forms without departing from the spirit of the invention.
2 ・・・カメラ(バルブ撮影手段)
3 ・・・コンピュータ
10 ・・・EGR制御弁(流体制御弁)
12 ・・・ガス流路(流路)
20 ・・・バルブ
102・・・バルブ開度設定工程
103・・・バルブ撮影工程
104・・・開口面積検出工程
106・・・流量算出工程
2 ... Camera (bulb photography means)
3...
12 ... Gas flow path (flow path)
20 ...
Claims (9)
前記流体制御弁に通電し、前記流体制御弁の流路に設けられたバルブ(20)を所定の開度に設定するバルブ開度設定工程(102)と、
バルブ撮影手段(2)を用いて、前記流体制御弁の前記流路を通じて前記バルブを撮影するバルブ撮影工程(103)と、
前記バルブ撮影行程によって撮影された前記バルブ及び前記流路の画像から前記流路の開口面積を検出する開口面積検出工程(104)と、
開口面積検出工程で検出された前記開口面積、バルブ開度に対応する流量係数、並びに、前記バルブの前後差圧及び空気密度から算出される定数に基づき、前記流路を流通可能な流体の流量を算出する流量算出工程(106)と、を含むことを特徴とする流量検査方法。 A flow rate inspection method (100) for inspecting a flow rate of a fluid that can flow through a flow path (12) of a fluid control valve (10) using a computer (3),
A valve opening setting step (102) for energizing the fluid control valve and setting a valve (20) provided in the flow path of the fluid control valve to a predetermined opening;
A bulb photographing step (103) for photographing the valve through the flow path of the fluid control valve using a bulb photographing means (2);
An opening area detecting step (104) for detecting an opening area of the flow path from the image of the valve and the flow path taken in the bulb photographing process;
Based on the opening area detected in the opening area detection step, a flow coefficient corresponding to the valve opening, and a constant calculated from the differential pressure and the air density before and after the valve, the flow rate of the fluid that can flow through the flow path And a flow rate calculation step (106) for calculating the flow rate.
前記流量算出工程では、前記コンピュータに予め入力された流量係数を読み出して流量を算出することを特徴とする請求項1に記載の流量検査方法。 In the computer, flow coefficients corresponding to the valve openings at a plurality of locations are stored in advance,
The flow rate inspection method according to claim 1, wherein in the flow rate calculation step, a flow rate is calculated by reading a flow rate coefficient input in advance to the computer.
但し、Qは流量(m3/s)、
η(θ)はバルブ開度θにおける流量係数、
S(θ)はバルブ開度θにおける流路の開口面積(m2)、
ΔPはバルブの前後差圧(kg/m3)これは検査条件として決められており固定値、
tは温度(℃)、
pは大気圧(Pa)、
ρ(t,p)は温度t及び気圧pによって定まる空気密度(kg/m3)である。
尚、製造工程が空調管理されている場合は温度一定すなわちルート内は一定値(定数)であるが、日々で温度変化が大きい環境の場合は流量検査設備に温度センサを設定して密度も補正(この場合定数αは毎日変化)する必要がある。 The flow rate inspection method according to claim 1, wherein the flow rate of the fluid that can flow through the flow path of the fluid control valve is calculated from the following Equation 1.
Where Q is the flow rate (m 3 / s),
η (θ) is the flow coefficient at the valve opening θ,
S (θ) is the opening area (m 2 ) of the flow path at the valve opening θ,
ΔP is the differential pressure across the valve (kg / m 3 ).
t is temperature (° C),
p is atmospheric pressure (Pa),
ρ (t, p) is an air density (kg / m 3 ) determined by the temperature t and the atmospheric pressure p.
If the manufacturing process is air-conditioned, the temperature is constant, that is, the route is constant (constant). However, in an environment where the temperature changes greatly every day, a temperature sensor is set in the flow inspection facility to correct the density. (In this case, the constant α changes daily).
前記流体制御弁の前記流路を通じて前記バルブを撮影するバルブ撮影手段(2)と、
前記バルブ撮影手段によって撮影された前記バルブの画像から前記流路の開口面積を検出する開口面積検出手段(3)と、
前記開口面積検出手段により検出された開口面積、バルブ開度に対応する流量係数、並びに、前記バルブの前後差圧及び空気密度から算出される定数に基づき、前記流路を流通可能な流体の流量を算出する流量算出手段(3)と、を備えることを特徴とする流量検査装置(1)。 A valve opening setting means (3) for energizing the fluid control valve and setting a valve provided in the flow path of the fluid control valve to a predetermined opening;
Valve imaging means (2) for imaging the valve through the flow path of the fluid control valve;
An opening area detecting means (3) for detecting an opening area of the flow path from an image of the bulb photographed by the bulb photographing means;
Based on the opening area detected by the opening area detecting means, the flow coefficient corresponding to the valve opening, and a constant calculated from the differential pressure across the valve and the air density, the flow rate of the fluid that can flow through the flow path A flow rate inspection device (1) comprising: a flow rate calculation means (3) for calculating the flow rate.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012150822A JP2014013198A (en) | 2012-07-04 | 2012-07-04 | Flow rate inspection apparatus and flow rate inspection method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012150822A JP2014013198A (en) | 2012-07-04 | 2012-07-04 | Flow rate inspection apparatus and flow rate inspection method |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2014013198A true JP2014013198A (en) | 2014-01-23 |
Family
ID=50108951
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2012150822A Pending JP2014013198A (en) | 2012-07-04 | 2012-07-04 | Flow rate inspection apparatus and flow rate inspection method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2014013198A (en) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104776990A (en) * | 2014-12-17 | 2015-07-15 | 吴忠仪表有限责任公司 | System for measuring flow field of special control valve for coal chemical industry |
CN106053041A (en) * | 2016-06-27 | 2016-10-26 | 北京工业大学 | Testing device and testing method for improving cavitation of common rail system high pressure oil pump inlet valve |
JP2018055636A (en) * | 2016-09-30 | 2018-04-05 | メタウォーター株式会社 | Valve operation monitoring method and valve operation abnormality sign detection method |
CN111795816A (en) * | 2020-07-14 | 2020-10-20 | 浙江大学 | A device and method for measuring flow characteristics of a control valve sleeve |
CN116291312A (en) * | 2023-05-19 | 2023-06-23 | 陕西航天泵阀科技集团有限公司 | Switch well metering throttling device |
-
2012
- 2012-07-04 JP JP2012150822A patent/JP2014013198A/en active Pending
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104776990A (en) * | 2014-12-17 | 2015-07-15 | 吴忠仪表有限责任公司 | System for measuring flow field of special control valve for coal chemical industry |
CN106053041A (en) * | 2016-06-27 | 2016-10-26 | 北京工业大学 | Testing device and testing method for improving cavitation of common rail system high pressure oil pump inlet valve |
JP2018055636A (en) * | 2016-09-30 | 2018-04-05 | メタウォーター株式会社 | Valve operation monitoring method and valve operation abnormality sign detection method |
CN111795816A (en) * | 2020-07-14 | 2020-10-20 | 浙江大学 | A device and method for measuring flow characteristics of a control valve sleeve |
CN116291312A (en) * | 2023-05-19 | 2023-06-23 | 陕西航天泵阀科技集团有限公司 | Switch well metering throttling device |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9567923B2 (en) | Control device for internal combustion engine equipped with supercharger | |
JP2014013198A (en) | Flow rate inspection apparatus and flow rate inspection method | |
JP4509637B2 (en) | Method and apparatus for operating an internal combustion engine | |
CN109715924B (en) | Method and device for checking the functionality of a crank housing exhaust system | |
CN105091956A (en) | Engine air intake flow measuring device and engine system | |
RU2557079C2 (en) | Measurement and control method and device of recirculation degree of exhaust gas in internal combustion engine | |
CN101435377B (en) | Intake air temperature rationality diagnostic | |
CN103670594A (en) | Crankcase integrity breach detection | |
KR20110030563A (en) | Method and apparatus for diagnosis of suction pipes of internal combustion engines | |
CN105715395B (en) | Method and apparatus for checking a pressure-based mass flow sensor in an air supply system for an internal combustion engine | |
WO2017122714A1 (en) | Gas supply device capable of measuring flow rate, flowmeter, and flow rate measuring method | |
JP2014016350A (en) | Method for correcting offset for pressure difference measured using differential pressure sensor situated in air duct | |
CN112523886A (en) | Control method for ensuring air intake flow accuracy | |
JP5120333B2 (en) | Air flow meter failure diagnosis device | |
CN108519479A (en) | A kind of online self-diagnosis system of biochip reaction process | |
CN207764665U (en) | Temperature control device for engine test bench and engine test bench | |
CN108223167A (en) | The method for detecting disabling device | |
JP5596000B2 (en) | Method for determining the pressure at the outlet of an exhaust system | |
CN112840180B (en) | Method and device for calculating venturi tube pressure | |
CN104696064A (en) | Method for regulating the control of an electrical wastegate actuator by measuring the current passing through the electrical actuator | |
US9470600B2 (en) | Method for diagnosing a differential pressure sensor situated in an air duct of an internal combustion engine | |
US20130276552A1 (en) | Raw proportional toxic sampler for sampling exhaust | |
JP2009228669A (en) | Method and device for inspecting functionality of tank vent valve | |
CN118276609B (en) | Gas flow control system and method | |
JP2014041087A (en) | Load generation device, and load generation method and load measurement program used for load generation device |