燃油泵工作電路圖 船用燃油粘度控制器原理淺析

本文格式為Word版，下載可任意編輯——燃油泵工作電路圖船用燃油粘度控制器原理淺析目前幾乎全體的大型船舶柴油機(jī)和大片面柴油發(fā)電機(jī)都用重油作為燃料，目的是進(jìn)一步降低船舶運(yùn)營(yíng)本金，重油在常溫下粘度很高，在管路中難以輸送，更不能直接噴入氣缸舉行燃燒。所以務(wù)必預(yù)先加熱，使其粘度降低到允許范圍內(nèi)。外觀上看，粘度看似是一個(gè)溫度來操縱的問題，這對(duì)某一確定品種的燃油來說是正確的，由于某一確定的燃油的粘度與溫度是一一對(duì)應(yīng)的。但是，對(duì)不同品種的燃油來說，在同一溫度下的粘度是不同的，而且相差很大，假設(shè)對(duì)燃油采用溫度操縱，為把燃油操縱在最正確噴射粘度上，對(duì)不同品種的燃油務(wù)必重新整定燃油溫度的給定值，其工作相當(dāng)繁雜。尤其是對(duì)于不同種燃油混合在一起的，更是難以確定最正確噴射粘度所對(duì)應(yīng)的溫度。因此，在燃油進(jìn)入燃油泵以前，一般不采取溫度操縱而是采取粘度操縱。它以燃油粘度為操縱量，根據(jù)燃油粘度的偏差值，操縱加熱器蒸汽閥開度，或者電加熱器的接觸器，使燃油粘度操縱在允許范圍內(nèi)。

燃油粘度；自動(dòng)操縱；信號(hào)反應(yīng)

1、燃油粘度操縱系統(tǒng)的概念

總體的說，燃油操縱貌似是一個(gè)溫度操縱問題，當(dāng)然這對(duì)某一固定品種的燃油來說確是如此。但對(duì)不同品種的燃油，它們?cè)跍囟纫恢碌奶幘诚?，其溫度差異很大。假設(shè)采用溫度操縱系統(tǒng)，為了操縱燃油的最正確噴射溫度，對(duì)不同品種的燃油務(wù)必重新整定燃油溫度給定值。更加是對(duì)不同品種燃油混合在一起，更難確定最正確噴射溫度所對(duì)應(yīng)的溫度值。所以，燃油進(jìn)高壓油泵之前，一般不采用溫度操縱，而是直接采用粘度操縱。它以燃油粘度為被控量，根據(jù)燃油粘度的偏差值操縱燃油加熱器蒸汽調(diào)理閥的開度，或電加熱器的接觸器使燃油粘度保持恒定值。

2、VISCOCHIEF粘度操縱器的原理

VISCOCHIEF系統(tǒng)是新一代可用于船上的燃油粘度自控操縱系統(tǒng)。其粘度傳感器和調(diào)理器無論在布局上還是在工作原理上與以往的NAKAKITA、VAF燃油粘度粘度操縱系統(tǒng)有根本的識(shí)別。粘度傳感器和操縱器均用了單片機(jī)取代了常規(guī)的變送器和調(diào)理器。在系統(tǒng)中采用了SHS蒸汽加熱裝置，或者是EHS電加熱裝置，或兩者合作使用。

VISCOCHIEF燃油粘度操縱系統(tǒng)如圖。它主要是由EVT-10C粘度傳感器、Pt100溫度傳感器、VCU-160操縱器、SHS蒸汽加熱裝置和EHS電加熱裝置等片面組成。粘度傳感器和溫度傳感器分別輸送燃油加熱器出口燃油的粘度和溫度信號(hào)，兩者將粘度和溫度信號(hào)值按比例轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)電流和電壓信號(hào)送到操縱器。VCU-160操縱器是一種具有比例積分操縱歸路的全自動(dòng)操縱裝置，可以對(duì)燃油粘度或者溫度舉行定值操縱，有柴油溫度定值操縱和重油粘度定值操縱兩種操縱方式。如下圖1所示

2.1EVT-10C粘度傳感器

EVT-10C粘度傳感器由測(cè)粘計(jì)和單片機(jī)變送器兩片面組成。如圖2所示：

2.2粘度計(jì)

粘度計(jì)是燃油粘度的測(cè)量裝置。工作原理是基于滾動(dòng)燃油的粘性對(duì)其中振動(dòng)桿振動(dòng)幅度的衰減來舉行測(cè)量的。當(dāng)設(shè)計(jì)的振動(dòng)桿幾何尺寸使其振動(dòng)頻率等于強(qiáng)制振動(dòng)頻率時(shí)，講發(fā)生共振。在這個(gè)振動(dòng)頻率上，振動(dòng)桿的振幅值最大，給動(dòng)力線圈通有與振動(dòng)桿自振頻率一致的交流電，那么它將產(chǎn)生同頻率的交變磁通。磁通的變化是振動(dòng)桿振動(dòng)，同時(shí)線圈4中產(chǎn)生感應(yīng)電流。由于燃油具有粘度，燃油的摩擦阻力將會(huì)衰減振動(dòng)桿振動(dòng)的振幅，進(jìn)而衰減感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。檢測(cè)線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的下降值是與燃油粘度成正比的。

2.3單片機(jī)變送器

粘度傳感器內(nèi)的單片機(jī)變送器把測(cè)量線圈產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)講數(shù)據(jù)放大后送入細(xì)致電壓-頻率轉(zhuǎn)換器，它的輸出的脈沖信號(hào)頻率與輸入電壓嚴(yán)格成比例，實(shí)際上是起模數(shù)轉(zhuǎn)換器的作用。該脈沖信號(hào)送到單片機(jī)內(nèi)部定時(shí)器T0，記錄單位時(shí)間脈沖數(shù)，該數(shù)值就反映了燃油粘度的實(shí)際值。

2.4Pt100溫度傳感器如圖3所示：

Pt100是一種熱電阻式溫度傳感器。這種傳感器工作原理是利用金屬材料電阻值隨溫度升高而增大，字兒在檢測(cè)范圍內(nèi)他們之間保持良好線性關(guān)系的特性制造的，利用測(cè)量電橋把測(cè)溫元件電阻值變化轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)，該電信號(hào)與所檢測(cè)的溫度成正比。

2.5VCU-160粘度操縱器

VCU-160粘度操縱器采用單片機(jī)，可以同時(shí)監(jiān)視、操縱、顯示燃油溫度和粘度，主要是由PI溫度調(diào)理器和PI粘度調(diào)理器構(gòu)成。由EVT-10C粘度傳感器和Pt100溫度傳感器傳來的信號(hào)來操縱和顯示燃油溫度和粘度。由粘度操縱器輸出的信號(hào)傳給蒸汽加熱裝置的蒸汽調(diào)理閥或電加熱裝置的接觸器。可以對(duì)柴油舉行溫度定值操縱，對(duì)HFO舉行溫度或粘度操縱，兩種操縱方式在升溫或降溫過程中有升溫速度的程序和降溫粘度定值操縱，而且還設(shè)有手動(dòng)操縱蒸汽調(diào)理閥調(diào)理方式。

燃油的溫度信號(hào)及粘度信號(hào)經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換器進(jìn)人單片機(jī)內(nèi)部RAM，用于溫度程序操縱和粘度定值操縱。速率選擇及粘度給定均由外部電位器上的分壓值給定，分別用以確定溫度程序操縱時(shí)的溫升速率及粘度定值操縱時(shí)的粘度給定值。

本系統(tǒng)的輸出量經(jīng)D/A轉(zhuǎn)換、V/I變換、伺服放大、電動(dòng)操作器，結(jié)果操縱由執(zhí)行機(jī)構(gòu)帶動(dòng)的蒸汽調(diào)理閥開度，以變更進(jìn)入燃油加熱器的蒸汽流量。燃油粘度值及給定值采用50個(gè)發(fā)光二極管組成的光柱來顯示，也可以在電動(dòng)操作器上讀出。當(dāng)單片機(jī)系統(tǒng)展現(xiàn)故障時(shí)，可以手操電動(dòng)操作器操縱蒸汽閥的開度以操縱燃油粘度。

該系統(tǒng)的工作過程是在溫度較低時(shí)，單片機(jī)操縱三通選擇閥使柴油進(jìn)人系統(tǒng)，同時(shí)起動(dòng)溫度程序操縱，燃油溫度會(huì)逐步上升，當(dāng)油溫高于中間溫度時(shí)單片機(jī)操縱三通選擇閥選擇重油進(jìn)人系統(tǒng)，此時(shí)仍舉行溫度程序操縱，當(dāng)溫度達(dá)成上限溫度值時(shí)轉(zhuǎn)人粘度定值操縱。

2.6SHS蒸汽加熱裝置和EHS電加熱裝置

本系統(tǒng)可以采用SHS蒸汽加熱裝置，也可以選用EHS電加熱裝置或者是兩者聯(lián)合使用。在這三種加熱裝置中，只有EHS電加熱裝置沒有手動(dòng)操縱方式，剩下兩種都可以舉行，DO、FO和手動(dòng)三種工作方式，穩(wěn)當(dāng)性對(duì)比高。

3、小結(jié)

此型粘度操縱系統(tǒng)具有操縱方式簡(jiǎn)樸，操縱精度高的特點(diǎn)。由于采用高精度的溫度傳感器和粘度傳感器，又采用了粘度和溫度操縱回路新方案，使用中不需要參數(shù)整定，大大提高了系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)操縱精度，得志了系統(tǒng)對(duì)粘度操縱的要求。隨著計(jì)算機(jī)微處理器性能的鞏固，價(jià)格也不斷的降低，使其性價(jià)