Akış Tezgahı için Sensörler: 8 Adım

2024 Yazar: John Day | [email protected]. Son düzenleme: 2024-01-30 13:18

Bu uygulamadaki bir akış tezgahı, IC motor giriş ve egzoz portları ve valfleri aracılığıyla hava akışını ölçmek için bir cihazdır. Bunlar, pahalı ticari tekliflerden şüpheli kalitede DIY örneklerine kadar birçok biçim alabilir. Bununla birlikte, çeşitli tiplerdeki modern düşük maliyetli sensörlerle, DIY örneklerinin ticari makinelere eşit olması tamamen mümkündür. Yapılması zor olan ve yüksek beceri gerektirmeyen hiçbir şey yoktur. Yukarıdaki fotoğraflar, yaptığım ve bu Eğitilebilirliğin merkezini oluşturan tezgahı göstermektedir.

Bu belge bir akış tezgahı yapmakla ilgili değil, kendi tezgahımda kullandığım enstrümantasyon ve sensörlerle ilgili. Bir akış tezgahı bir tür vakum kaynağı kullanır, ancak vakum abartı olur çünkü emme depresyonu çoğunlukla 1 psi veya ~7000 Pa olan 28” su göstergesinin altındadır.

Hacimsel hava akışını hesaplamak için ölçülmesi gereken sadece iki temel parametre vardır, her ikisi de fark basınç ölçümleridir. Biri, havanın motor ağzından akmasına neden olan depresyon basıncıdır, diğer bir deyişle “emme” miktarının bir ölçüsüdür. Diğeri, gerçek akışı ölçmek için bir akış kısıtlaması boyunca diferansiyel basınçtır. En çok kullanılan orifis plakasıdır ama ben daha verimli olduğu için venturi tüpünü tercih ederim. Prensip, kısıtlamanın niteliğine bakılmaksızın aynıdır. Modern arabalardan kurtarılan türbin metre ve MAP (Manifold Mutlak Basınç) sensörleri de kullanılıyor ancak bunlar çok yaygın değil ve bunlardan bahsetmeyeceğim.

Sıcaklık gibi bir akış tezgahının faydasını artırabilecek başka parametreler ve eşleşen sensörler vardır ve her birine aşağıdaki adımlarda bakacağım.

Gereçler

Malzemeler;

Bireysel adımlarda açıklandığı gibi çeşitli sensörler.

Baskılı devre için Vero kartı veya bakır kaplı tahta.

Basit devrelerde kullanılan çeşitli dirençler, kapasitörler ve diğer elektronik bileşenler.

Bir veri toplama biçimi. Bir LabJack kullanıyorum ama Arduino veya Pi gibi hobi mikroları uygun olurdu.

Bir PC, Windows'lu bir dizüstü bilgisayar kullanıyorum.

Lehim.

Aletler;

Havya.

Tel kesiciler/sıyırıcılar vb. gibi devreleri yapmak için olağan araçlar koleksiyonu.

Adım 1: Fark Basınç Sensörleri

Ben resimli olanları kullanıyorum. Veri sayfaları ve diğer bilgiler www.analogmicro.de adresinde bulunabilir. Bu sensörler, okumalarını ya bir analog voltaj sinyali olarak ya da bir IC2 veri yolu aracılığıyla verebilirler. Analog çıkışı kullanıyorum.

İki basınç girişi gerektiren fark basıncını ölçerler, yani iki giriş arasındaki basınç farkı olan bir değer verirler. Çizim, gerçek akışı ölçmek için bir sensörün bir venturi üzerindeki iki kılavuza bağlı olduğunu göstermektedir. Başka bir sensör, plenumdaki çöküntüyü ölçer. Bu, ortamdaki barometrik basınca atıfta bulunur ve bu nedenle bir vuruş atmosfere açık bırakılır.

Bu iki sensör tek başına faydalı akış ölçümleri sağlamak için yeterlidir, ancak sonuçlar çevresel koşullardan etkilenir ve tekrarlanabilirlik için okumaların barometrik basınç, sıcaklık ve bağıl nem kullanılarak ayarlanması gerekir.

Adım 2: Sıcaklık Sensörleri

Bunlardan ikisini kullanıyorum. Sağlamlık için alüminyum bir muhafazanın içine epoksi ile kapladığım LM34 yarı iletken tipindedirler. Birini akış ölçüm venturisine ve diğerini ölçülen silindir kapağına takıyorum. Resimler bunu kelimelerden daha iyi gösteriyor. İlk resim venturiye bağlanmış bir tanesini göstermektedir, ayrıca önceki adımda basınç sensörlerine giden basınç vuruşlarına da dikkat edin.

Adım 3: Nem ve Barometrik Basınç Sensörleri

Bunlar, diğer sensör ve güç kaynağına çeşitli bağlantıların yanı sıra sensör çıkışlarını toplamak ve verileri analiz için bir PC'ye göndermek için kullandığım bir LabJack'e bağlanmanın yanı sıra bir kart üzerine monte edilmiştir.

Adım 4: Girdap Ölçer

Doğru sensörlere sahipsek, bir akış tezgahıyla ölçebileceğimiz tek ilgilenilen parametre bir porttan akış değildir. Girdap, bir motora giren hava akışının dönme yönünün bir ölçüsüdür. Girdap, yakıtın hava ile karıştırılmasına yardımcı olduğu ve motorun yanmasını etkilediği için ilgi çekicidir.

Bir oturma periyodundan sonra gaz girdabının RPM'sine yakın bir hızda dönen bir pervane yaptım. Milin diğer ucunda çentikli bir tekerlek bulunur. Çentik hareketleri iki optik boşluk tipi sensör tarafından algılanır. İki tane kullanıyorum çünkü uygun konumlandırma ile karesel kodlayıcının A ve B sinyallerini sağlıyorlar. Bu, yazılımımın RPM ve yönü hesaplamasını sağlar. Osiloskop görüntüsü, iki sensörün çıkışını gösterir.

Adım 5: Bir Sensör Aracı

Bu adım, bir sensörle ilgili değil, üçüncü bir basınç sensörüne bağlı yerel bir akış hızı ölçüm aracıyla ilgilidir. Uçaklarda hava hızını ölçmek için kullanılan cihazlar gibi bir pitot tüpüdür. 180 derece bükülür. böylece bir limanın içine yerleştirilebilir ve limanın farklı bölümlerindeki hız dağılımının bir haritasını oluşturmak için yerel hızları ölçebilir.

Adım 6: Hepsini Bir Araya Getirmek

Verileri toplamak için bir LabJack (labjack.com) kullandığımdan bahsetmiştim. Bu, verileri bir bilgisayara geri gönderen ve bilgisayardan talimatlar alan makul fiyatlı bir veri toplama sistemidir. LabJack girişlerinin çoğunu vb., onu işten işe hızlı bir şekilde değiştirmeme izin veren bir D25 konektörüne bağladım.

Tüm sensör çıkışları, koruma için özel bir kutuya (bir RS bileşenleri proje kutusu) getirilir ve bir kablonun LabJack'e bağlanması için tek bir konum sağlar. Basınç sensörleri de bu kutunun içindedir.

7. Adım: Her Şey Nasıl Bağlanır?

İşte bir arkadaşım için yaptığım bazı kaba devre çizimleri. Belki düzgün veya kapsamlı değiller ama genel düzeni gösteriyorlar. Burada FWIW temelinde sundular.

Adım 8: Yazılım

LabJack tarafından veri toplamayı kontrol etmek ve veri işleme özellikleri sağlamak için Delphi'de (Windows için Pascal) bazı yazılımlar yazdım. Fotoğraflar birkaç pencerenin ekran görüntüleridir. İlki, verilerin nasıl tablolaştırıldığını ve çizildiğini gösterir. LabJack, kontrol özelliklerini kendi programlarınıza dahil etmeyi kolaylaştıran Windows sürücüleri ile birlikte gelir. LabJack'in veri göndermek için iki yöntemi vardır, ilki "sor ve al" dediğim yöntemdir. PC yazılımı veri ister ve LabJack bunu gönderir. Akış tezgahı ile kullandığım mod budur. Diğer mod "akış" modudur ve daha hızlıdır, veriler sürekli gönderilir ve yalnızca başlangıçta sorulması gerekir. Bu modu, şu adreste bulunabilecek başka bir yeni Eğitilebilir Tabloda kısaca açıklanan şok dinamiğimde kullanıyorum.

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