مجسات لمقعد التدفق: 8 خطوات

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:38

منضدة التدفق في هذا التطبيق هي جهاز لقياس تدفق الهواء من خلال مدخل المحرك ومنافذ العادم والصمامات. يمكن أن تتخذ هذه أشكالًا عديدة تتراوح من العروض التجارية باهظة الثمن إلى أمثلة الجودة المشكوك فيها بنفسك. ومع ذلك ، مع أجهزة الاستشعار الحديثة منخفضة التكلفة من أنواع مختلفة ، فمن الممكن تمامًا أن تكون أمثلة DIY مساوية للآلات التجارية. لا يوجد شيء يصعب القيام به ولا يتطلب الأمر مهارة عالية. تُظهر الصور أعلاه المقعد الذي صنعته والذي يشكل مركز هذا Instructable.

لا يتعلق هذا المستند بإنشاء منضدة تدفق ، ولكنه يتعلق بالأجهزة وأجهزة الاستشعار التي أستخدمها على المنضدة الخاصة بي. يستخدم مقعد التدفق نوعًا من مصدر الفراغ ، على الرغم من أن الفراغ هو مبالغة لأن انخفاض الامتصاص يكون غالبًا أقل من 28 بوصة من مقياس المياه وهو 1 psi أو ~ 7000 Pa.

لا يوجد سوى معلمتين أساسيتين تحتاجان إلى القياس من أجل حساب تدفق الهواء الحجمي ، وكلاهما قياسات ضغط تفاضلي. أحدهما هو ضغط الاكتئاب الذي يتسبب في تدفق الهواء عبر منفذ المحرك ، أي بعبارة أخرى مقياس لمقدار "الامتصاص". الآخر هو الضغط التفاضلي عبر تقييد التدفق لقياس التدفق الفعلي. لوحة الفوهة هي الأكثر استخدامًا ولكني أفضل أنبوب فنتوري لأنه أكثر كفاءة. الأصل هو نفسه بغض النظر عن طبيعة القيد. يتم أيضًا استخدام عدادات التوربينات وأجهزة استشعار MAPs (الضغط المطلق المنوع) التي تم إنقاذها من السيارات الحديثة ولكن هذه ليست منتشرة جدًا ولن أناقشها.

هناك العديد من المعلمات الأخرى وأجهزة الاستشعار المطابقة التي يمكن أن تعزز فائدة مقعد التدفق ، مثل درجة الحرارة ، وسأنظر في كل منها في الخطوات التالية.

اللوازم

المواد؛

أجهزة استشعار مختلفة كما هو موضح في الخطوات الفردية.

لوحة فيرو أو لوحة نحاسية للدوائر المطبوعة.

المقاومات والمكثفات المختلفة والمكونات الإلكترونية الأخرى المستخدمة في الدوائر البسيطة.

شكل من أشكال الحصول على البيانات. أستخدم LabJack ولكن هواية الميكرو مثل Arduino أو Pi ستكون مناسبة.

كمبيوتر شخصي ، أستخدم كمبيوتر محمول يعمل بنظام Windows.

جندى.

أدوات؛

لحام حديد.

مجموعة الأدوات المعتادة لصنع الدوائر مثل قواطع الأسلاك / أدوات التقشير وما إلى ذلك.

الخطوة 1: مجسات الضغط التفاضلي

أنا استخدم تلك الموضحة. يمكن العثور على أوراق البيانات وغيرها من المعلومات على www.analogmicro.de. يمكن لهذه المستشعرات إخراج قراءاتها إما كإشارة جهد تناظري أو من خلال ناقل IC2. يمكنني استخدام الإخراج التناظري.

يقيسون الضغط التفاضلي ، الذي يتطلب مدخلي ضغط ، أي أنهم يخرجون قيمة تمثل الفرق في الضغط بين المدخلين. يوضح الرسم التخطيطي أن مستشعرًا واحدًا متصل بضربتين على فنتوري لقياس التدفق الفعلي. مستشعر آخر يقيس الاكتئاب في القاعة المكتملة. يُشار إلى الضغط الجوي المحيط وبالتالي يتم ترك نقر واحد مفتوحًا على الغلاف الجوي.

هذان المستشعران وحدهما كافيان لتوفير قياسات تدفق مفيدة ، لكن النتائج تتأثر بالظروف البيئية وللتكرار ، من الضروري ضبط القراءات باستخدام الضغط الجوي ودرجة الحرارة والرطوبة النسبية.

الخطوة الثانية: مستشعرات درجة الحرارة

أنا استخدم اثنين من هؤلاء. إنها من نوع أشباه الموصلات ، LM34 ، والتي أقوم بتغليفها بالإيبوكسي داخل غلاف من الألومنيوم للصلابة. أقوم بإرفاق أحدهما بتدفق قياس التدفق والآخر برأس الأسطوانة الذي يتم قياسه. الصور تظهر هذا أفضل من الكلمات. تُظهر الصورة الأولى واحدة مربوطة بجهاز الفنتوري ، لاحظ أيضًا ضغط الضغط الذي ينتقل إلى مستشعرات الضغط في الخطوة السابقة.

الخطوة الثالثة: حساسات الرطوبة والضغط الجوي

يتم تركيبها على لوحة جنبًا إلى جنب مع وصلات مختلفة بأجهزة استشعار ومزود طاقة آخر بالإضافة إلى الاتصال بـ LabJack الذي أستخدمه لجمع مخرجات المستشعر وإرسال البيانات إلى جهاز كمبيوتر لتحليلها.

الخطوة 4: مقياس الدوران

التدفق عبر المنفذ ليس هو المعلمة الوحيدة ذات الأهمية التي يمكننا قياسها باستخدام مقعد التدفق إذا كان لدينا أجهزة الاستشعار المناسبة. الدوامة هي مقياس للجانب الدوراني لتدفق الهواء إلى المحرك. إنها مهمة لأن الدوامة تساعد على خلط الوقود بالهواء وتؤثر على احتراق المحرك.

لقد صنعت المكره الذي يدور بعد فترة استقرار بالقرب من دورة في الدقيقة لدوامة الغاز. على الطرف الآخر من العمود توجد عجلة محززة. يتم استشعار حركات الشق بواسطة مستشعرين من نوع الفجوة الضوئية. أستخدم اثنين لأنهما يوفران إشارات A و B لمشفر التربيع مع تحديد الموضع المناسب. هذا يسمح لبرنامجي بحساب RPM والاتجاه. تُظهر صورة الذبذبات إخراج المستشعرين.

الخطوة 5: أداة لجهاز الاستشعار

لا تتعلق هذه الخطوة بمستشعر في حد ذاته ، بل تتعلق بأداة قياس سرعة التدفق المحلية المتصلة بمستشعر ضغط ثالث. إنه أنبوب بيتوت مثل الأجهزة المستخدمة على الطائرات لقياس سرعة الهواء. عازمة 180 درجة. بحيث يمكن إدخالها لأسفل داخل الميناء وقياس السرعات المحلية لبناء خريطة لتوزيع السرعة في أجزاء مختلفة من الميناء.

الخطوة 6: وضع كل ذلك معًا

ذكرت أنني أستخدم LabJack (labjack.com) لجمع البيانات. هذا هو نظام الحصول على البيانات بسعر معقول والذي يرسل البيانات مرة أخرى إلى جهاز كمبيوتر ويتلقى التعليمات من جهاز الكمبيوتر. لقد قمت بتوصيل معظم مدخلات LabJack وما إلى ذلك بموصل D25 مما يسمح لي بتغييره بسرعة من وظيفة إلى أخرى.

يتم إحضار جميع مخرجات المستشعرات في صندوق مخصص (صندوق مشروع مكونات RS) للحماية وتوفير موقع واحد لكابل للاتصال بـ LabJack. يحتوي هذا الصندوق أيضًا على مستشعرات الضغط.

الخطوة 7: كيف يتم توصيل كل شيء

إليكم بعض الرسوم التخطيطية للدوائر التقريبية التي رسمتها لصديق. ربما لا تكون أنيقة أو شاملة لكنها تظهر التخطيط العام. قدموا هنا على أساس FWIW.

الخطوة 8: البرمجيات

لقد كتبت بعض البرامج في دلفي (باسكال لنظام التشغيل Windows) للتحكم في جمع البيانات بواسطة LabJack وتوفير ميزات معالجة البيانات. الصور هي لقطات شاشة لبضع نوافذ. يوضح الأول كيفية جدولة البيانات ورسمها. يأتي LabJack مزودًا ببرامج تشغيل Windows والتي تجعل من السهل تضمين ميزات التحكم في برامجك الخاصة. يحتوي LabJack على طريقتين لإرسال البيانات ، الأولى هي ما أسميه "اطلب واستلم". يطلب برنامج الكمبيوتر البيانات ويرسلها LabJack. هذا هو الوضع الذي أستخدمه مع مقعد التدفق. الوضع الآخر هو "التدفق" وهو أسرع ، يتم إرسال البيانات بشكل مستمر ويحتاج فقط إلى السؤال في البداية. أستخدم هذا الوضع في دينو الصدمات الخاص بي والذي تم وصفه بإيجاز في Instructable حديث آخر والذي يمكن العثور عليه في

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