Senzory pre prietokovú lavicu .: 8 krokov

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 11:57

Prietoková lavica v tejto aplikácii je zariadenie na meranie prietoku vzduchu cez vstupné a výfukové kanály a ventily motora IC. Môžu mať mnoho foriem, od drahých komerčných ponúk až po kutilské príklady pochybnej kvality. S modernými lacnými snímačmi rôznych typov je však celkom možné, aby sa príklady pre domácich majstrov rovnali komerčným strojom. Nie je nič ťažké vyrobiť a nevyžaduje sa vysoká zručnosť. Na vyššie uvedených fotografiách je lavička, ktorú som vyrobil a ktorá je stredobodom tohto Instructable.

Tento dokument nie je o vytvorení prietokovej lavice, ale je o prístrojovom vybavení a senzoroch, ktoré používam na vlastnej lavičke. Prietoková lavica používa nejaký druh zdroja vákua, aj keď vákuum je prehnané, pretože sacia depresia je najčastejšie pod 28 “vodomerom, ktorý je 1 psi alebo ~ 7 000 Pa.

Existujú iba dva základné parametre, ktoré je potrebné zmerať, aby sa vypočítal objemový prietok vzduchu, obidva sú merania diferenčného tlaku. Jedným z nich je depresívny tlak, ktorý spôsobuje, že vzduch prúdi cez port motora, inými slovami, je to miera množstva „nasávania“. Druhým je diferenčný tlak cez obmedzenie prietoku na meranie skutočného prietoku. Najpoužívanejšia je clona, ale ja mám radšej Venturiho trubicu, pretože je efektívnejšia. Zásada je rovnaká bez ohľadu na povahu obmedzenia. Používajú sa aj turbínové merače a snímače MAP (absolútny tlak v potrubí) zachránené z moderných automobilov, ale nie sú také rozšírené a nebudem o nich diskutovať.

Existuje niekoľko ďalších parametrov a zodpovedajúcich senzorov, ktoré môžu zvýšiť užitočnosť prietokovej lavice, ako je teplota, a na každý sa pozriem v nasledujúcich krokoch.

Zásoby

Materiály;

Rôzne senzory, ako sú popísané v jednotlivých krokoch.

Vero doska alebo medená doska pre tlačené obvody.

Rôzne odpory, kondenzátory a ďalšie elektronické súčiastky používané v jednoduchých obvodoch.

Forma získavania údajov. Používam LabJack, ale vhodné by boli hobby mikroskopy ako Arduino alebo Pi.

PC, používam notebook s Windows.

Spájka.

Náradie;

Spájkovačka.

Zvyčajná zbierka nástrojov na výrobu obvodov, ako sú strihače drôtov/odizolovače atď.

Krok 1: Senzory diferenčného tlaku

Používam tie ilustrované. Dátové listy a ďalšie informácie nájdete na www.analogmicro.de. Tieto snímače môžu odosielať svoje údaje buď ako analógový napäťový signál, alebo cez zbernicu IC2. Používam analógový výstup.

Merajú diferenčný tlak, ktorý vyžaduje dva vstupy tlaku, tj. Vydávajú hodnotu, ktorá je rozdielom tlaku medzi týmito dvoma vstupmi. Náčrt ukazuje, že jeden snímač je pripojený k dvom odbočkám na Venturiho trubici na meranie skutočného prietoku. Ďalší senzor meria depresiu v pléne. Toto sa týka okolitého barometrického tlaku, a tak jedno poklepanie zostane otvorené do atmosféry.

Tieto dva senzory samotné stačia na to, aby poskytovali užitočné merania prietoku, ale výsledky sú ovplyvnené podmienkami prostredia a pre opakovateľnosť je potrebné hodnoty upravovať pomocou barometrického tlaku, teploty a relatívnej vlhkosti.

Krok 2: Snímače teploty

Používam dve z nich. Sú polovodičového typu LM34, ktoré z dôvodu robustnosti obalujem epoxidom v hliníkovom kryte. Jeden pripevním na Venturiho trubicu na meranie prietoku a druhú na meranú hlavu valca. Obrázky to ukazujú lepšie ako slová. Prvý obrázok ukazuje ten, ktorý je pripevnený na Venturiho trubici, všimnite si tiež odbery tlaku, ktoré pokračujú k snímačom tlaku v predchádzajúcom kroku.

Krok 3: Senzory vlhkosti a barometrického tlaku

Tieto sú namontované na doske spolu s rôznymi pripojeniami k inému senzoru a napájaniu, ako aj k pripojeniu k LabJacku, ktorý používam na zhromažďovanie výstupov senzorov a odosielanie údajov do počítača na analýzu.

Krok 4: Vírivý merač

Prietok cez port nie je jediným zaujímavým parametrom, ktorý môžeme merať pomocou prietokovej lavice, ak máme správne senzory. Vírenie je mierou rotačného aspektu prúdenia vzduchu do motora. Je to zaujímavé, pretože vírenie pomáha miešať palivo so vzduchom a ovplyvňuje spaľovanie motora.

Vyrobil som obežné koleso, ktoré sa po uplynutí doby usadzovania otáča blízko otáčok vírivého plynu. Na druhom konci hriadeľa je ozubené koleso. Pohyby zárezu sú snímané dvoma snímačmi typu optickej medzery. Používam dva, pretože s vhodným umiestnením poskytujú signály A a B kvadratúrneho kodéra. To môjmu softvéru umožňuje vypočítať otáčky a smer. Na obrázku osciloskopu je výstup dvoch senzorov.

Krok 5: Nástroj pre snímač

Tento krok nie je o snímači ako takom, ale o nástroji na meranie lokálnej rýchlosti prúdenia, ktorý je spojený s tretím snímačom tlaku. Je to pitotova trubica ako zariadenia používané v lietadlách na meranie rýchlosti vzduchu. Je ohnutý o 180 stupňov. aby ho bolo možné vložiť nadol do prístavu a merať lokálne rýchlosti, aby sa vytvorila mapa rozloženia rýchlostí v rôznych častiach prístavu.

Krok 6: Dajte to všetko dohromady

Spomenul som, že na zhromažďovanie údajov používam LabJack (labjack.com). Jedná sa o cenovo dostupný systém zberu údajov, ktorý odosiela údaje späť do počítača a prijíma pokyny z počítača. Pripojil som väčšinu vstupov LabJack atď. Ku konektoru D25, ktorý mi umožňuje rýchlo ho meniť z práce na úlohu.

Všetky výstupy snímačov sú z dôvodu ochrany vložené do vyhradeného boxu (projektový box komponentov RS.) A poskytujú jediné miesto na pripojenie kábla k LabJack. V tomto boxe sú tiež snímače tlaku.

Krok 7: Ako je všetko prepojené

Tu je niekoľko hrubých náčrtov okruhu, ktoré som urobil pre priateľa. Možno nie sú úhľadné alebo komplexné, ale ukazujú všeobecné rozloženie. Prezentovali tu na základe FWIW.

Krok 8: Softvér

Napísal som nejaký softvér v Delphi (Pascal pre Windows) na ovládanie zberu údajov pomocou LabJack a poskytovanie funkcií na spracovanie údajov. Fotografie sú snímkami obrazovky niekoľkých okien. Prvá ukazuje, ako sú údaje tabuľkovo spracované a vykreslené. LabJack je dodávaný s ovládačmi systému Windows, ktoré uľahčujú zahrnutie funkcií ovládania do vašich vlastných programov. LabJack má dva spôsoby odosielania údajov, prvý nazývam „opýtajte sa a prijmite“. Počítačový softvér požiada o údaje a LabJack ich odošle. To je režim, ktorý používam s prietokovou lavicou. Druhým režimom je „streamovanie“a je rýchlejší, údaje sa odosielajú nepretržite a je potrebné ich požiadať iba na začiatku. Tento režim používam na svojom šokovom dyne, ktoré je stručne popísané v inom nedávnom pokyne, ktorý nájdete na

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