Plūsmas stenda sensori: 8 soļi

2024 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-30 10:54

Plūsmas stends šajā lietojumprogrammā ir ierīce gaisa plūsmas mērīšanai, izmantojot IC dzinēja ieplūdes un izplūdes atveres un vārstus. Tie var izpausties dažādos veidos, sākot no dārgiem komerciāliem piedāvājumiem un beidzot ar apšaubāmas kvalitātes DIY piemēriem. Tomēr, izmantojot mūsdienīgus dažādu veidu zemu izmaksu sensorus, ir pilnīgi iespējams, ka DIY piemēri ir līdzvērtīgi komerciālām mašīnām. Nav nekas grūts, un nav nepieciešama augsta prasme. Iepriekš redzamajos fotoattēlos ir redzams mans izgatavotais sols, kas veido šīs pamācības centru.

Šis dokuments nav par plūsmas stenda izgatavošanu, bet gan par instrumentiem un sensoriem, kurus izmantoju savā stendā. Plūsmas stendā tiek izmantots kāds vakuuma avots, lai gan vakuums ir pārspīlēts, jo sūkšanas depresija visbiežāk ir zemāka par 28 collu ūdens mērītāju, kas ir 1 psi vai ~ 7000 Pa.

Ir tikai divi būtiski parametri, kas jāmēra, lai aprēķinātu gaisa plūsmas tilpumu, abi ir spiediena starpības mērījumi. Viens no tiem ir spiediena pazemināšanās, kas izraisa gaisa plūsmu caur motora atveri, citiem vārdiem sakot, tas ir “sūkšanas” daudzuma rādītājs. Otrs ir spiediena starpība caur plūsmas ierobežojumu, lai izmērītu faktisko plūsmu. Visbiežāk tiek izmantota atveres plāksne, bet es dodu priekšroku Venturi caurulei, jo tā ir efektīvāka. Principāls ir vienāds neatkarīgi no ierobežojuma rakstura. Tiek izmantoti arī mūsdienu automašīnām izglābti turbīnas skaitītāji un MAP (kolektora absolūtā spiediena) sensori, taču tie nav tik izplatīti, un es tos neapspriedīšu.

Ir vairāki citi parametri un atbilstoši sensori, kas var uzlabot plūsmas stenda lietderību, piemēram, temperatūra, un es apskatīšu katru no tiem turpmākajās darbībās.

Piegādes

Materiāli;

Dažādi sensori, kā aprakstīts atsevišķos soļos.

Vero plāksne vai vara pārklāta plāksne drukātajai shēmai.

Dažādi rezistori, kondensatori un citi elektroniskie komponenti, ko izmanto vienkāršās shēmās.

Datu iegūšanas veids. Es izmantoju LabJack, bet būtu piemēroti tādi hobija mikro, kā Arduino vai Pi.

Dators, es izmantoju klēpjdatoru ar Windows.

Lodēt.

Instrumenti;

Lodāmurs.

Parastā instrumentu kolekcija shēmu izgatavošanai, piemēram, stieples griezēji/noņēmēji utt.

1. solis: Diferenciālā spiediena sensori

Es izmantoju ilustrētos. Datu lapas un citu informāciju var atrast vietnē www.analogmicro.de. Šie sensori var izvadīt rādījumus vai nu kā analogā sprieguma signāls, vai caur IC2 kopni. Es izmantoju analogo izeju.

Tie mēra spiediena starpību, kurai nepieciešami divi spiediena ievadi, tas ir, tie izvada vērtību, kas ir spiediena starpība starp abām ieejām. Skice parāda, ka viens sensors ir savienots ar diviem venturi caurumiem, lai izmērītu faktisko plūsmu. Cits sensors mēra depresiju plēnumā. Tas attiecas uz apkārtējās vides barometrisko spiedienu, tāpēc vienu pieskārienu atmosfērai atstāj atvērtu.

Ar šiem diviem sensoriem vien ir pietiekami, lai nodrošinātu noderīgus plūsmas mērījumus, taču rezultātus ietekmē vides apstākļi, un atkārtojamībai ir nepieciešams noregulēt rādījumus, izmantojot barometrisko spiedienu, temperatūru un relatīvo mitrumu.

2. solis: temperatūras sensori

Es izmantoju divus no šiem. Tie ir pusvadītāju tipa LM34, ko es ievietoju epoksīda veidā alumīnija korpusā, lai nodrošinātu izturību. Vienu es piestiprinu pie plūsmas mērīšanas Venturi, bet otru pie mērāmās cilindra galvas. Attēli to parāda labāk nekā vārdi. Pirmajā attēlā redzams viens, kas piestiprināts pie Venturi caurules, ņemiet vērā arī spiediena samazinājumus, kas iepriekšējā solī tika veikti spiediena sensoriem.

3. solis: mitruma un barometriskā spiediena sensori

Tie ir uzstādīti uz tāfeles kopā ar dažādiem savienojumiem ar citiem sensoriem un barošanas avotiem, kā arī savienoti ar LabJack, ko izmantoju, lai savāktu sensora izejas un nosūtītu datus uz datoru analīzei.

4. solis: virpulis

Plūsma caur ostu nav vienīgais interesējošais parametrs, ko mēs varam izmērīt ar plūsmas stendu, ja mums ir pareizie sensori. Virpulis ir motora gaisa plūsmas rotācijas aspekta mērs. Tas ir interesanti, jo virpulis palīdz sajaukt degvielu ar gaisu un ietekmē dzinēja sadegšanu.

Es izveidoju lāpstiņriteni, kas pēc nostādināšanas perioda griežas tuvu gāzes virpuļa apgriezieniem. Vārpstas otrā galā ir rievots ritenis. Griezuma kustības uztver divi optiskās spraugas tipa sensori. Es izmantoju divus, jo ar atbilstošu pozicionēšanu tie nodrošina kvadratūras kodētāja A un B signālus. Tas ļauj manai programmatūrai aprēķināt RPM un virzienu. Osciloskopa attēls parāda abu sensoru izeju.

5. solis: rīks sensoram

Šis solis nav par sensoru kā tādu, bet gan par lokālu plūsmas ātruma mērīšanas instrumentu, kas ir savienots ar trešo spiediena sensoru. Tā ir pitota caurule, tāpat kā ierīces, ko izmanto lidmašīnās gaisa ātruma mērīšanai. Tas ir saliekts par 180 grādiem. lai to varētu ievietot ostas iekšpusē un izmērīt vietējos ātrumus, lai izveidotu ātruma sadalījuma karti dažādās ostas daļās.

6. solis: salieciet to visu kopā

Es minēju, ka datu vākšanai izmantoju LabJack (labjack.com). Šī ir saprātīgu cenu datu ieguves sistēma, kas nosūta datus atpakaļ uz datoru un saņem norādījumus no datora. Lielāko daļu LabJack ieeju u.c. esmu pievienojis D25 savienotājam, kas ļauj ātri to mainīt no darba uz darbu.

Visas sensora izejas ir ievietotas speciālā kastē (RS komponentu projekta kastē) aizsardzībai un nodrošina vienu vietu kabeļa savienošanai ar LabJack. Spiediena sensori ir arī šajā kastē.

7. solis: kā viss ir savienots

Šeit ir dažas aptuvenas shēmas skices, kuras es izveidoju draugam. Varbūt ne glīti vai visaptveroši, bet tie parāda vispārējo izkārtojumu. Viņi šeit uzstājās, pamatojoties uz FWIW.

8. solis: programmatūra

Es uzrakstīju kādu programmatūru Delphi (Pascal operētājsistēmai Windows), lai kontrolētu datu vākšanu LabJack un nodrošinātu datu apstrādes funkcijas. Fotogrāfijas ir ekrānuzņēmumi no pāris logiem. Pirmais parāda, kā dati tiek tabulēti un uzzīmēti. LabJack ir aprīkots ar Windows draiveriem, kas ļauj ērti iekļaut vadības funkcijas savās programmās. LabJack ir divas datu nosūtīšanas metodes, pirmā ir tā, ko es saucu par “jautāt un saņemt”. Datora programmatūra pieprasa datus, un LabJack tos nosūta. Tas ir režīms, ko izmantoju plūsmas stendā. Otrs režīms ir “straumēšana” un ir ātrāks, dati tiek sūtīti nepārtraukti, un tie ir jāuzdod tikai sākumā. Es izmantoju šo režīmu savā šoka dyno, kas ir īsi aprakstīts citā nesenā Instructable, kuru var atrast vietnē

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