Senzori za protočnu klupu .: 8 koraka

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-30 09:34

Mjerač protoka u ovoj aplikaciji je uređaj za mjerenje protoka zraka kroz ulazne i ispušne otvore i ventile IC motora. Oni mogu imati različite oblike, od skupih komercijalnih ponuda do DIY primjera sumnjive kvalitete. Međutim, s modernim jeftinim senzorima različitih vrsta, potpuno je moguće da DIY primjeri budu jednaki komercijalnim strojevima. Ne postoji ništa što je teško napraviti i nije potrebna visoka vještina. Gore navedene fotografije prikazuju klupu koju sam napravio i koja čini središte ovog Instructable -a.

Ovaj dokument ne govori o izradi protočne klupe, već o instrumentima i senzorima koje koristim na vlastitoj klupi. Klupa za protok koristi neku vrstu vakuumskog izvora, iako je vakuum pretjerivanje jer je usis usisavanja najčešće ispod mjerača vode od 28”, što je 1 psi ili ~ 7000 Pa.

Postoje samo dva bitna parametra koja je potrebno mjeriti kako bi se izračunao volumetrijski protok zraka, oba su mjerenja diferencijalnog tlaka. Jedan je depresivni tlak koji uzrokuje protok zraka kroz otvor motora, drugim riječima to je mjera količine "usisavanja". Drugi je diferencijalni tlak u ograničenju protoka za mjerenje stvarnog protoka. Najčešće se koristi ploča s otvorom, ali ja preferiram venturijevu cijev jer je učinkovitija. Nalogodavac je isti bez obzira na prirodu ograničenja. Također se koriste turbinski mjerači i MAP -ovi (senzori apsolutnog tlaka u razdjelniku) spašeni iz modernih automobila, ali oni nisu toliko rasprostranjeni i o njima neću govoriti.

Postoji nekoliko drugih parametara i odgovarajućih senzora koji mogu poboljšati korisnost mjerila protoka, poput temperature, pa ću ih pogledati u sljedećim koracima.

Pribor

Materijali;

Razni senzori opisani u pojedinim koracima.

Vero ploča ili bakar obložena ploča za tiskano kolo.

Razni otpornici, kondenzatori i druge elektroničke komponente koje se koriste u jednostavnim sklopovima.

Oblik prikupljanja podataka. Koristim LabJack, ali bi bili prikladni hobi mikrofoni poput Arduina ili Pi.

Računalo, koristim prijenosno računalo sa sustavom Windows.

Lem.

Alati;

Lemilica.

Uobičajena zbirka alata za izradu sklopova kao što su rezači/skidači žice itd.

Korak 1: Senzori diferencijalnog tlaka

Koristim one ilustrirane. Tehnički listovi i druge informacije mogu se pronaći na www.analogmicro.de. Ti senzori mogu očitati svoja očitanja ili kao analogni naponski signal ili putem IC2 sabirnice. Koristim analogni izlaz.

Oni mjere diferencijalni tlak, za što su potrebna dva ulaza tlaka, odnosno daju vrijednost koja je razlika u tlaku između dva ulaza. Skica pokazuje da je jedan senzor spojen na dvije slavine na venturijevom stupanju radi mjerenja stvarnog protoka. Drugi senzor mjeri udubljenje u plenumu. To se odnosi na barometarski tlak u okolišu pa se jedno tapkanje ostavlja otvorenim za atmosferu.

Ova dva senzora dovoljna su za korisna mjerenja protoka, ali na rezultate utječu uvjeti okoline, a za ponovljivost je potrebno prilagoditi očitanja pomoću barometarskog tlaka, temperature i relativne vlažnosti.

Korak 2: Senzori temperature

Ja koristim dva ova. Oni su poluvodičkog tipa, LM34, koji sam stavio u epoksid unutar aluminijskog kućišta radi robusnosti. Jedan pričvršćujem na venturijev mjernjak protoka, a drugi na mjernu glavu cilindra. Slike to pokazuju bolje nego što riječi mogu. Prva slika prikazuje jednu pričvršćenu za venturi, imajte na umu i tlačne slavine koje idu u senzorima tlaka u prethodnom koraku.

Korak 3: Senzori vlage i barometrijskog tlaka

Oni su montirani na ploču zajedno s raznim priključcima na druge senzore i napajanje, kao i na LabJack koji koristim za prikupljanje izlaza senzora i slanje podataka na računalo za analizu.

Korak 4: Zakretni mjerač

Protok kroz otvor nije jedini parametar od interesa koji možemo mjeriti pomoću mjerila protoka ako imamo odgovarajuće senzore. Vrtloženje je mjera rotacijskog aspekta protoka zraka u motor. Zanimljiv je jer vrtlog pomaže miješanju goriva sa zrakom i utječe na izgaranje motora.

Napravio sam impeler koji se nakon razdoblja taloženja vrti blizu RPM vrtloženja plina. Na drugom kraju vratila nalazi se nazubljeni kotač. Pomicanje zareza osjetljivo je s dva senzora tipa optičkog zazora. Koristim dva jer odgovarajućim pozicioniranjem pružaju A i B signale kvadratnog kodera. To omogućuje mom softveru da izračuna RPM i smjer. Slika osciloskopa prikazuje izlaz dva senzora.

Korak 5: Alat za senzor

Ovaj korak se ne odnosi na senzor kao takav, već na lokalni alat za mjerenje brzine protoka koji je spojen na treći osjetnik tlaka. To je pitotova cijev poput uređaja koji se koriste u zrakoplovima za mjerenje brzine zraka. Savijeno je 180 stupnjeva. tako da se može umetnuti u luku i mjeriti lokalne brzine kako bi se izgradila karta raspodjele brzina u različitim dijelovima luke.

Korak 6: Sve spojite

Spomenuo sam da za prikupljanje podataka koristim LabJack (labjack.com). Ovo je sustav prikupljanja podataka razumnih cijena koji šalje podatke natrag na računalo i prima upute s računala. Povezao sam većinu ulaza LabJack itd. Na konektor D25 što mi omogućuje brzu promjenu s posla na posao.

Svi izlazi senzora dovode se u namjensku kutiju (projektna kutija za RS komponente.) Radi zaštite i osiguravaju jedno mjesto za kabel za spajanje na LabJack. Senzori tlaka također se nalaze u ovoj kutiji.

Korak 7: Kako je sve povezano

Evo nekoliko skica grubog kruga koje sam napravio za prijatelja. Možda nisu uredni ili opsežni, ali pokazuju opći izgled. Ovdje su predstavljeni na temelju FWIW -a.

Korak 8: Softver

Napisao sam neki softver u Delphiju (Pascal za Windows) za kontrolu prikupljanja podataka od strane LabJacka i pružanje značajki obrade podataka. Fotografije su snimke zaslona nekoliko prozora. Prvi prikazuje kako su podaci tabelirani i iscrtani. LabJack dolazi s upravljačkim programima za Windows koji olakšavaju uključivanje značajki upravljanja u vlastite programe. LabJack ima dvije metode slanja podataka, prvi je ono što ja nazivam "traži i primaj". Računarski softver traži podatke, a LabJack ih šalje. To je način rada koji koristim s protokom. Drugi način je "streaming" i brži je, podaci se šalju kontinuirano i samo ih je potrebno pitati na početku. Koristim taj način rada na svom shock dyno -u koji je ukratko opisan u drugom nedavnom Instructable -u koji se može pronaći na

www.instructables.com/id/A-Basic-Course-on-Data-Acquisition/