Сензори за дебит: 8 стъпки

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:51

Стенд за дебит в това приложение е устройство за измерване на въздушния поток през входящите и изпускателните отвори и клапаните на двигателя на IC. Те могат да приемат много форми, вариращи от скъпи търговски предложения до примери за DIY със съмнително качество. Въпреки това, със съвременните нискотарифни сензори от различни типове е напълно възможно примерите „направи си сам“да са равни на търговските машини. Няма нищо, което е трудно да се направи и не се изискват високи умения. Снимките по -горе показват пейката, която направих и която представлява центъра на този Instructable.

Този документ не е за създаване на стенд за потоци, а за инструменти и сензори, които използвам на собствения си скамейка. Стокът за потока използва някакъв източник на вакуум, въпреки че вакуумът е преувеличение, тъй като смученето на смучене най -често е под 28 -инчов водомер, което е 1 psi или ~ 7000 Pa.

Има само два съществени параметъра, които се нуждаят от измерване, за да се изчисли обемният въздушен поток, и двата са измервания на диференциално налягане. Единият е депресивното налягане, което кара въздуха да тече през отвора на двигателя, с други думи, това е мярка за количеството на „смучене“. Другият е диференциалното налягане в ограничението на потока за измерване на действителния поток. Плочата с отвори е най -използваната, но предпочитам тръба на Вентури, защото е по -ефективна. Главницата е една и съща, независимо от естеството на ограничението. Използват се и турбинни измервателни уреди и MAP (сензори за абсолютно налягане в колектора), спасени от съвременните автомобили, но те не са толкова разпространени и няма да ги обсъждам.

Има няколко други параметри и съвпадащи сензори, които могат да подобрят полезността на дебит, като например температура, и ще разгледам всеки в следващите стъпки.

Консумативи

Материали;

Различни сензори, описани в отделните стъпки.

Веро дъска или медна платка за печатна верига.

Различни резистори, кондензатори и други електронни компоненти, използвани в прости схеми.

Форма за събиране на данни. Използвам LabJack, но микроби за хоби като Arduino или Pi биха били подходящи.

Компютър, използвам лаптоп с Windows.

Припой.

Инструменти;

Поялник.

Обичайната колекция от инструменти за създаване на вериги като резачки за тел/стрипери и др.

Стъпка 1: Сензори за диференциално налягане

Използвам тези илюстрирани. Информационни листове и друга информация можете да намерите на www.analogmicro.de. Тези сензори могат да извеждат своите показания или като аналогов сигнал за напрежение, или чрез шина IC2. Използвам аналоговия изход.

Те измерват диференциално налягане, което изисква два входа за налягане, тоест те извеждат стойност, която е разликата в налягането между двата входа. Скицата показва, че един сензор е свързан към два отвора на Вентури за измерване на действителния поток. Друг сензор измерва депресията в пленума. Това се отнася до атмосферното барометрично налягане и затова едно потупване се оставя отворено към атмосферата.

Само тези два сензора са достатъчни, за да осигурят полезни измервания на дебита, но резултатите се влияят от условията на околната среда и за повторяемост е необходимо да се коригират показанията с помощта на барометрично налягане, температура и относителна влажност.

Стъпка 2: Температурни сензори

Използвам две от тях. Те са от полупроводников тип, LM34, който обгръщам в епоксидна смола в алуминиев корпус за здравина. Прикрепвам едната към измервателния поток на Вентури, а другата към измерваната глава на цилиндъра. Снимките показват това по -добре от думите. Първата снимка показва един, прикрепен към Вентури, обърнете внимание и на накрайниците за налягане, които преминават към сензорите за налягане в предишната стъпка.

Стъпка 3: Сензори за влажност и барометрично налягане

Те са монтирани на платка заедно с различни връзки към друг сензор и захранване, както и към свързване към LabJack, който използвам за събиране на изходите на сензора и изпращане на данните към компютър за анализ.

Стъпка 4: Вихромер

Потокът през порт не е единственият интересен параметър, който можем да измерим с дебит, ако имаме правилните сензори. Завихрянето е мярка за ротационния аспект на въздушния поток в двигателя. Той представлява интерес, тъй като въртенето помага да се смеси горивото с въздуха и влияе върху изгарянето на двигателя.

Направих работно колело, което след период на утаяване се върти близо до оборотите на газовия вихър. На другия край на вала е назъбено колело. Движенията на прорезите се усещат от два оптични сензора. Използвам две, защото с подходящо позициониране те осигуряват A и B сигнали на квадратурен енкодер. Това позволява на моя софтуер да изчислява оборотите и посоката. Изображението на осцилоскопа показва изхода на двата сензора.

Стъпка 5: Инструмент за сензор

Тази стъпка не е свързана със сензор като такъв, а с локален инструмент за измерване на скоростта на потока, който е свързан към трети сензор за налягане. Това е тръба на Пито, подобна на устройствата, използвани на самолетите за измерване на скоростта на въздуха. Той е огънат на 180 градуса. така че да може да се вмъкне в пристанището и да се измерват локалните скорости, за да се изгради карта на разпределението на скоростта в различни части на пристанището.

Стъпка 6: Съберете всичко заедно

Споменах, че използвам LabJack (labjack.com) за събиране на данните. Това е система за събиране на данни на разумни цени, която изпраща данни обратно към компютър и получава инструкции от компютъра. Свързах повечето от входовете LabJack и т.н. към D25 конектор, което ми позволява бързо да го променя от работа на работа.

Всички сензорни изходи се вкарват в специална кутия (проектна кутия за RS компоненти.) За защита и осигуряват едно място за свързване на кабел към LabJack. Сензорите за налягане също се съдържат в тази кутия.

Стъпка 7: Как всичко е свързано

Ето няколко скици на груби схеми, които направих за приятел. Може би не са чисти или изчерпателни, но показват общото оформление. Те представени тук на база FWIW.

Стъпка 8: Софтуер

Написах някакъв софтуер в Delphi (Pascal за Windows), за да контролирам събирането на данни от LabJack и да предоставям функции за обработка на данни. Снимките са екранни снимки на няколко прозореца. Първият показва как данните се табулират и начертават. LabJack се предлага с драйвери за Windows, които улесняват включването на контролни функции във вашите собствени програми. LabJack има два метода за изпращане на данни, първият е това, което наричам „искане и получаване“. Компютърният софтуер иска данни и LabJack ги изпраща. Това е режимът, който използвам с потока. Другият режим е „стрийминг“и е по -бърз, данните се изпращат непрекъснато и се нуждаят само от запитване в началото. Използвам този режим на моя шок dyno, който е описан накратко в друг скорошен Instructable, който може да бъде намерен на

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