本發(fā)明涉及發(fā)動機技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種氧傳感器露點檢測裝置及方法。

背景技術(shù)：

天然氣發(fā)動機通常使用氧傳感器測量排氣尾管中的氧含量，從而進(jìn)行閉環(huán)控制。氧傳感器的核心元件為多孔的氧化鋯陶瓷管。氧傳感器在工作時需要將氧化鋯陶瓷管加熱到750～780℃左右。因為天然氣發(fā)動機排放尾氣中含有大量的水蒸氣。當(dāng)天然氣發(fā)動機剛啟動時，尾氣中的水蒸氣因接觸此時低溫狀態(tài)下的排氣管會凝結(jié)成液態(tài)水。如果有液態(tài)水濺落到陶瓷管上，就會造成陶瓷管炸裂，進(jìn)而損壞氧傳感器。所以當(dāng)氧傳感器附近排氣管溫度超過一定溫度(一般認(rèn)為此溫度為露點溫度)后才能使氧傳感器正常工作。氧傳感器不能正常工作時，發(fā)動機只能運行在開環(huán)狀態(tài)下，發(fā)動機的經(jīng)濟性、排放性都會惡化。

現(xiàn)階段為保護氧傳感器，一般采用標(biāo)定方法在發(fā)動機啟動后延遲一段時間再使氧傳感器正常工作。因發(fā)動機配置、工作環(huán)境非常多樣造成標(biāo)定過程極其復(fù)雜漫長，而且標(biāo)定結(jié)果也不準(zhǔn)確。

天然氣發(fā)動機通常使用氧傳感器測量排氣尾管中的氧含量，從而進(jìn)行閉環(huán)控制。為了保護氧傳感器，在天然氣發(fā)動機啟動后需要在確認(rèn)氧傳感器周圍沒有液態(tài)水后再開始工作。判斷氧傳感器是否開始工作的方法即為氧傳感器過露點檢測方法,現(xiàn)在一般采用燃?xì)饽芰糠e分的方法確定從發(fā)動機啟動至氧傳感器正常工作的延遲時間。這種方法通過計算燃燒發(fā)出的熱量估算氧傳感器是否過露點。因發(fā)動機配置、工作環(huán)境非常多樣造成標(biāo)定過程極其復(fù)雜漫長，而且標(biāo)定結(jié)果也不準(zhǔn)確。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的一個技術(shù)問題是提供一種結(jié)構(gòu)簡單且檢測精確的氧傳感器露點檢測裝置。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種氧傳感器露點檢測裝置，包括安裝在排氣管上且感應(yīng)端伸入到所述排氣管內(nèi)部的氧傳感器，臨近所述氧傳感器的所述排氣管上安裝有感應(yīng)端伸入到所述排氣管內(nèi)部的溫度傳感器，所述氧傳感器連接有控制器，所述溫度傳感器的數(shù)據(jù)輸出端與所述控制器連接。

作為一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述排氣管上安裝有氧傳感器座，所述氧傳感器安裝在所述氧傳感器座上。

作為一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述排氣管上安裝有溫度傳感器座，所述溫度傳感器座上安裝有溫度傳感器，所述溫度傳感器座上安裝有將所述溫度傳感器壓緊固定的壓緊裝置。

作為一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述壓緊裝置包括套裝在所述溫度傳感器上并與所述溫度傳感器座螺紋連接的T型壓塊。

作為一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述溫度傳感器感應(yīng)端伸入到所述排氣管內(nèi)的長度要小于所述氧傳感器感應(yīng)端伸入到所述排氣管內(nèi)的長度。

作為一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述控制器包括單片機。

作為一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述控制器包括發(fā)動機啟動檢測單元、氧傳感器故障檢測單元、氧傳感器過露點溫度計算單元和氧傳感器過露點時間計算單元。

由于采用了上述技術(shù)方案，一種氧傳感器露點檢測裝置，包括安裝在排氣管上且感應(yīng)端伸入到所述排氣管內(nèi)部的氧傳感器，臨近所述氧傳感器的所述排氣管上安裝有感應(yīng)端伸入到所述排氣管內(nèi)部的溫度傳感器，所述氧傳感器連接有控制器，所述溫度傳感器的數(shù)據(jù)輸出端與所述控制器連接；根據(jù)溫度傳感器的檢測，當(dāng)氧傳感器附近溫度超過一定數(shù)值后，再使氧傳感器正常工作。本發(fā)明可以精確檢測氧傳感器過露點時刻，不受發(fā)動機配置及工作環(huán)境的影響。

本發(fā)明所要解決的另一個技術(shù)問題是提供一種檢測精確的氧傳感器露點檢測方法。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種氧傳感器露點檢測方法，包括下述步驟：

步驟一，啟動發(fā)動機，控制器檢測到發(fā)動機啟動后，檢測溫度傳感器是否存在故障；

步驟二，如果溫度傳感器狀況良好，則進(jìn)行氧傳感器露點溫度計算工作；如果溫度傳感器出現(xiàn)故障，則進(jìn)行氧傳感器露點時間計算工作；

步驟三，如果溫度傳感器大于露點溫度或者發(fā)動機啟動時間大于氧傳感器過露點時間，則啟動氧傳感器工作。

作為一種優(yōu)選的技術(shù)方案，在上述步驟二中，所述氧傳感器露點溫度計算包括下述步驟：

步驟一，獲取氧傳感器附近溫度和環(huán)境溫度；

步驟二，根據(jù)環(huán)境溫度查表獲得氧傳感器過露點溫度，同時根據(jù)氧傳感器附近溫度和環(huán)境溫度的差值查表獲得溫度修正系數(shù)；

步驟三，將氧傳感器過露點溫度與溫度修正系數(shù)相乘獲得修正后的過露點溫度；

步驟四，最后實時檢測當(dāng)前溫度是否達(dá)到過露點溫度，如果當(dāng)前溫度大于或等于修正后的過露點溫度，啟動氧傳感器工作，否則繼續(xù)等待。

作為一種優(yōu)選的技術(shù)方案，在上述步驟二中，所述氧傳感器露點時間計算包括下述步驟：

步驟一，報送溫度傳感器故障，點亮故障指示燈；

步驟二，根據(jù)環(huán)境溫度查表獲取氧傳感器過露點時間；

步驟三，如果發(fā)動機啟動時間大于或等于氧傳感器過露點時間，則啟動氧傳感器工作，如果發(fā)動機啟動時間小于氧傳感器過露點時間，則繼續(xù)等待。

由于采用了上述技術(shù)方案，一種氧傳感器露點檢測方法，包括下述步驟：步驟一，啟動發(fā)動機，控制器檢測到發(fā)動機啟動后，檢測溫度傳感器是否存在故障；步驟二，如果溫度傳感器狀況良好，則進(jìn)行氧傳感器露點溫度計算工作；如果溫度傳感器出現(xiàn)故障，則進(jìn)行氧傳感器露點時間計算工作；步驟三，如果溫度傳感器大于露點溫度或者發(fā)動機啟動時間大于氧傳感器過露點時間，則啟動氧傳感器工作；本發(fā)明能夠快速準(zhǔn)確地確定是否通過露點檢測，氧傳感器是否可以正常工作；可以減少天然氣發(fā)動機啟動后至氧傳感器正常工作之間的開環(huán)控制時間，提高天然氣發(fā)動機的經(jīng)濟性和排放性。

附圖說明

以下附圖僅旨在于對本發(fā)明做示意性說明和解釋，并不限定本發(fā)明的范圍。其中：

圖1是本發(fā)明實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明實施例工作流程圖；

圖中：1-排氣管；21-氧傳感器；22-氧傳感器座；31-溫度傳感器；32-溫度傳感器座；33-T型壓塊。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和實施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。在下面的詳細(xì)描述中，只通過說明的方式描述了本發(fā)明的某些示范性實施例。毋庸置疑，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以認(rèn)識到，在不偏離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以用各種不同的方式對所描述的實施例進(jìn)行修正。因此，附圖和描述在本質(zhì)上是說明性的，而不是用于限制權(quán)利要求的保護范圍。

如圖1所示，一種氧傳感器21露點檢測裝置，包括安裝在排氣管1上且感應(yīng)端伸入到所述排氣管1內(nèi)部的氧傳感器21，所述排氣管1上安裝有氧傳感器座22，所述氧傳感器21安裝在所述氧傳感器座22上，臨近所述氧傳感器21的所述排氣管1上安裝有感應(yīng)端伸入到所述排氣管1內(nèi)部的溫度傳感器31，所述排氣管1上安裝有溫度傳感器座32，所述溫度傳感器座32上安裝有溫度傳感器31，所述溫度傳感器座32上安裝有將所述溫度傳感器31壓緊固定的壓緊裝置，所述壓緊裝置包括套裝在所述溫度傳感器31上并與所述溫度傳感器座32螺紋連接的T型壓塊33，所述溫度傳感器31感應(yīng)端伸入到所述排氣管1內(nèi)的長度要小于所述氧傳感器21感應(yīng)端伸入到所述排氣管1內(nèi)的長度。所述氧傳感器21連接有控制器(圖中未示出)，所述控制器包括單片機，所述溫度傳感器31的數(shù)據(jù)輸出端與所述控制器連接，所述控制器包括發(fā)動機啟動檢測單元、氧傳感器21故障檢測單元、氧傳感器21過露點溫度計算單元和氧傳感器21過露點時間計算單元。

氧傳感器座22和溫度傳感器座32分別安裝在排氣管1上。一般情況下按照排氣管1中尾氣方向，溫度傳感器座32在上游、氧傳感器座22在下游，且溫度傳感器座32需距離氧傳感器座22盡量近。氧傳感器21靠螺紋連接安裝于氧傳感器座22上。溫度傳感器31依靠T型壓塊33安裝于溫度傳感器座32上，且溫度傳感器31探入排氣管1的深度要盡可能的短，不能超過氧傳感器21探入深度。天然氣發(fā)動機啟動后，富含水蒸氣的尾氣流經(jīng)低溫排氣管1，氧傳感器21、溫度傳感器31附近都會有凝結(jié)的液態(tài)水，這種情況在寒冷地區(qū)更加顯著。溫度傳感器31實時檢測氧傳感器21附近的溫度，溫度一般會出現(xiàn)先快速上升，然后緩慢上升，再快速上升的過程，從而形成兩個溫度拐點。當(dāng)溫度超過第二個拐點后，則認(rèn)為通過露點溫度，氧傳感器21可以開始正常工作。根據(jù)溫度傳感器31的檢測，當(dāng)氧傳感器21附近溫度超過一定數(shù)值后，再使氧傳感器21正常工作。本發(fā)明可以精確檢測氧傳感器21過露點時刻，不受發(fā)動機配置及工作環(huán)境的影響。

如圖2所示，一種氧傳感器21露點檢測方法，包括下述步驟：

步驟一，啟動發(fā)動機，控制器檢測到發(fā)動機啟動后，檢測溫度傳感器31是否存在故障；

步驟二，如果溫度傳感器31狀況良好，則進(jìn)行氧傳感器21露點溫度計算工作；如果溫度傳感器31出現(xiàn)故障，則進(jìn)行氧傳感器21露點時間計算工作；

步驟三，如果溫度傳感器31大于露點溫度或者發(fā)動機啟動時間大于氧傳感器21過露點時間，則啟動氧傳感器21工作。

在上述步驟二中，所述氧傳感器21露點溫度計算包括下述步驟：

步驟一，獲取氧傳感器21附近溫度和環(huán)境溫度；

步驟二，根據(jù)環(huán)境溫度查表獲得氧傳感器21過露點溫度，同時根據(jù)氧傳感器21附近溫度和環(huán)境溫度的差值查表獲得溫度修正系數(shù)；

步驟三，將氧傳感器21過露點溫度與溫度修正系數(shù)相乘獲得修正后的過露點溫度；

步驟四，最后實時檢測當(dāng)前溫度是否達(dá)到過露點溫度，如果當(dāng)前溫度大于或等于修正后的過露點溫度，啟動氧傳感器21工作，否則繼續(xù)等待。

在上述步驟二中，所述氧傳感器21露點時間計算包括下述步驟：

步驟一，報送溫度傳感器31故障，點亮故障指示燈；

步驟二，根據(jù)環(huán)境溫度查表獲取氧傳感器21過露點時間；

步驟三，如果發(fā)動機啟動時間大于或等于氧傳感器21過露點時間，則啟動氧傳感器21工作，如果發(fā)動機啟動時間小于氧傳感器21過露點時間，則繼續(xù)等待。

本檢測方法基于的檢測系統(tǒng)包括發(fā)動機啟動檢測單元、溫度傳感器31故障檢測單元、氧傳感器21過露點溫度計算單元、氧傳感器21過露點時間計算單元、氧傳感器21工作單元組成。本發(fā)明實施步驟如下，首先發(fā)動機啟動檢測單元實時檢測發(fā)動機啟動狀態(tài)，當(dāng)發(fā)動機啟動成功后進(jìn)入溫度傳感器31故障檢測單元，檢測溫度傳感器31是否存在短路或者斷路的故障，如果溫度傳感器31沒有故障則進(jìn)入氧傳感器21過露點溫度計算單元；如果溫度傳感器31有故障則進(jìn)入氧傳感器21過露點時間計算單元。在氧傳感器21過露點溫度計算單元中，首先獲取溫度傳感器31采集的氧傳感器21附近的溫度和環(huán)境溫度。由于環(huán)境溫度不同時，排氣管1中冷凝水的量是不一致的，所以需根據(jù)環(huán)境溫度標(biāo)定不同的過露點溫度。當(dāng)發(fā)動機在停車不久后再次啟動發(fā)動機時，溫度傳感器31測得的氧傳感器21溫度會比環(huán)境溫度高，根據(jù)氧傳感器21附近溫度和環(huán)境溫度的差值標(biāo)定溫度修正系數(shù)。然后將溫度修正系數(shù)乘以過露點溫度得到修正后的氧傳感器21過露點溫度，最后實時檢測當(dāng)前溫度是否達(dá)到過露點溫度。在氧傳感器21過露點時間計算單元中，首先報送溫度傳感器31的故障碼，點亮相應(yīng)的故障指示燈。提醒用戶溫度傳感器31已經(jīng)發(fā)生了故障，需要維修。然后根據(jù)環(huán)境溫度獲取氧傳感器21過露點的延遲時間。最后實時檢測啟動時間是否大于氧傳感器21過露點時間。當(dāng)前溫度達(dá)到過露點溫度或者啟動時間大于氧傳感器21過露點時間后，進(jìn)入氧傳感器21工作單元?？刂蒲鮽鞲衅?1迅速加熱陶瓷管正常工作。

本發(fā)明能夠快速準(zhǔn)確地確定是否通過露點檢測，氧傳感器21是否可以正常工作；可以減少天然氣發(fā)動機啟動后至氧傳感器21正常工作之間的開環(huán)控制時間，提高天然氣發(fā)動機的經(jīng)濟性和排放性。

以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征及本發(fā)明的優(yōu)點。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。