Учет расхода жидкости (топлива)

[rifin]

"А вот если взять всякую серьезную технику,"- ну у нас не тот несколько уровень!!!Ну что уже смотреть то?Если можно купить готовое чем вот этой кулибинщиной заниматся.Точить,фрезеровать с высокой точночтью,наносить гальванические покрытия разные..Не у всех то есть такие возможности.
На мой взгляд пример с акустикой не подходит.Там воздух,а в нашем случае незжимаемая жидкость.
На воду в бензине тоже особо расчитывать не стоит,не так уж ее там много.
"Концевик" - я так понимаю пока несколько обобщенное понятие в этой теме.Еще же вроде не определились?Почему бы не использовать те же дачики Холла?Никакого контакта с диафрагмой,не нужна оптически прозрачная среда...
Надо бы определится по обьему дачика...Чтобы можно было прикинуть диаметр-ход диафрагмы-поршня...
Но вобщето такая схема дачика мне лично не нравится по одной просто причине-выход и из строя управляющей элктроники,клапанов остановит двигатель стопроцентно...Ночью ,да в дальней дороге возится с переподключением патрубков...Удовольствие сомнительное.

[NOPROBLEM]

Почему бы не использовать те же дачики Холла?

А у Холла кроме того, что точность срабатывания те же доли миллиметра есть еще и очень сильный магнит. Он, как и геркон по этой причине в чувствительных схемах не применяется. Здесь прокатит или оптическая собака, или емкостной. Индуктивные также имеют большой разброс срабатывания.

Там воздух,а в нашем случае незжимаемая жидкость.

Вот она и будет диафрагму гнуть! Никогда не видел как вода на скорости дно у резиновой лодки треплет?

На воду в бензине тоже особо расчитывать не стоит,не так уж ее там много.

Думаю, многие с тобой не согласятся! А если серьезно то коэффициенты трения резины по масляной поверхности 0,1, при смазке водой 0,02 а для бензина не нашел, но думаю где то посредине ближе к воде.

Надо бы определится по обьему дачика...Чтобы можно было прикинуть диаметр-ход диафрагмы-поршня

По моему, там все очевидно! Сечение на длину-объем. Чем он больше, тем реже отсчеты. Ошибка в срабатывании датчика помноженная на сечение - ошибка в объеме. Если ее поделить на объем получим относительную ошибку измерений. Мораль - цилиндр должен быть достаточно длинный, чтобы не сильно влияла ошибка и достаточно толстым, чтобы при разумной силе трения обеспечить небольшое падение давления. Конкретные цифры и их обоснование в моих предыдущих постах. Очевидно, что при этом ни о каком преобразовании в показание стрелочного прибора речи быть не может, особенно при малых расходах.

выход и из строя управляющей элктроники,клапанов остановит двигатель стопроцентно

Мне говорили, что перед парадами на машинах с электронным зажиганием меняли его на механическое, на всякий случай... А вот у меня на яхте за 17 лет работы на двух Ветерках с электронным зажиганием ни разу никаких отказов не было. А механическое зажигание всегда имеет разбитые от частого отвинчивания резьбы...
А потом, ты представляешь, что делать водителям с моторами под управлением бортового компьютера в случае его отказа? Тут уж перестыковкой трубок не обойдешься!Однако их владельцы не только не спешат сменить его на механическое зажигание, но и вообще под капот почти не лазят

[ALEX__A]

Цитата:

Cилу трения в этой конструкции снизить можно уменьшив массу поршня, улучшением чистоты обработки поверхности, выбором материала уплотнителя и корпуса, рабочим зазором.

Эти системы уплотнения выполнены как тороидальные кольца и стандартизированы, вроде даже международными стандартами. Натяг в зазоре рассчитан на рабочие давления в 160 атм. При этом силы много больше веса поршня, даже если его не стремиться сделать легче. Они не текут абсолютно! Всегда удивлялся, даже высохшие до звона, если их не трогать. Впрочем, после разборки их всегда полагается менять. Думаю, уменьшением натяга можно сильно снизить трение без риска потери герметичности на малых перепадах.
Чистота цилиндра не обсуждается. Она всегда максимальна. Стандарт - хромированая и полированая латунь. А вот к поршню никаких особых требований, немного стараний при проточке канавок под кольца. Поршень до цилиндра никогда не касается.

Уплотнение тородоидальными резиновыми кольцами всегда расчитывается для каждого конкретного случая. А вот размеры колец действительно стандартизированы.

Перепад давления между полостями датчика будет пропорционален расходу, и с его увеличением он будет расти. Каким образом он будет влият на точность удел количественных расчетов.

Увеличение качества обработки поверхности ведет к возрастанию стоимости датчика. Использование дополнительных покрытий помимо усложнения производства, дополнительно существенно увеличит стоимость.

Впрочем есть еще один вариант. Полностью отказаться от уплотнений. В этом случае металлический поршень индивидуально притирают к каналу. Однако, эта реализация эффективна при работе на дизельном топливе, обладающим смазывающими свойствами. Данный способ уплотнения с успехом используют в плунжерных парах дизельных двигателей, а также в топливных насосах. Для создания дополнительного уплотнения в теле поршня могут выполнять кольцевые канавки, используя в качестве уплотняющего элемента рабочую жидкость.

Особый интерес представляют датчики. На мой взляд это могут быть датчики Холла, в этом случае в поршне следует выполнить вставку из магнитного материала, индукционные и емкостные датчики требуют использования первичных преобразователей, что усложняет конструкцию устройства.


С уважением, Алексей.

[NOPROBLEM]

Уплотнение тородоидальными резиновыми кольцами всегда расчитывается для каждого конкретного случая.

Да нет, в третьем томе Онурьева (у меня его заиграли, извини не могу выслать подтверждение) для каждого типоразмера все размеры расписаны однозначно.

Увеличение качества обработки поверхности ведет к возрастанию стоимости датчика. Использование дополнительных покрытий помимо усложнения производства, дополнительно существенно увеличит стоимость.

При серийном производстве это копейки, а для макета цена не важно. Впрочем, для макета вполне можно тряпкой, намотанной на палку и смазаной пастой ГОИ полирнуть дюралевую трубу при помощи электродрели. Ресурс будет не тот, а все остальное на уровне.

Полностью отказаться от уплотнений.

Учитывая малые перепады вариант вполне хорош, но более дорог, чем с резиновыми уплотнениями.

Особый интерес представляют датчики. На мой взляд это могут быть датчики Холла,

Магнит этого датчика сильно притягивает магнитную шторку и внесет ошибку в работу. Он не для прецезионной техники! Думаю, лучше всего псевдоконтакт. Это почти полный аналог гальванического контакта, но включенный как нижнее плеча у емкостного делителя. Сигнал с него выпрямляется и меряется компаратором микропроцессора. Запитывается он от тактового выхода микропроцессора.
Контакты для устойчивости к воздействию можно вообще лаком покрыть, вторым контактом дно поршня будет. Точность срабатывания лучше 0,1 гарантировано! Надежность абсолютная!

[vladogor]

"Магнит этого датчика сильно притягивает магнитную шторку и внесет ошибку в работу."

в датчике холла магнита нет
только полупроводник. Магнитное поле отклоняет поток носителей заряда к третьему контакту

из металлов в ПП промышленности используют алюминий, вольфрам, олово, драгметаллы

Из 2х простейших датчиков Холла делают делают электронный компас. Ненамагничивающийся !!!
То что ставят в электронику они посложнее, типа реле.
Ставят например в дисководы. Смотрим на дисковод и под вращаюшимся диском видим датчик в миниатюрном корпусе SOT-123 может и ошибаюсь насчет названия корпуса. Поверхностный монтаж, 3 вывода

[NOPROBLEM]

в датчике холла магнита нет

Конечно нет! Но мы говорим не о датчике Холла, а о датчике порожения поршня, использующем датчик Холла, а вот тут уж без магнита не обойтись! Самые точные датчики положения (щелевые) имеют довольно сильные магниты и их силовые линии должны перекрываться шторкой только из ферромагнетика. Сила на эту шторку такова, что если ее сделать из стали толщиной 0,8мм, то она гнется и притягивется к магниту, приходится делать ее из стали толщиной 1,2мм. Какая уж при таких возмущающих силах прецезионность! Конечно можно говорить о применении более чувствительных датчиков Холла и снижении силы магнита, но в любом случае силы притягивания избежать не удасться, я думаю. Впрочем, может кто и предложит?

[kassirigor]

выход и из строя управляющей элктроники,клапанов остановит двигатель стопроцентно

На всякий такой аварийный случай можно предусмотреть простое решение - механический аварийный клапан, открывающийся от перепада давления на датчике больше максимально допустимого, кроме того там же можно предусмотреть датчик открытия этого клапана для сигнализации неисправности топливомера - поэтому думаю особых неудобностей датчик расхода топлива не создаст.
Концевые датчики наиболее просто можно выполнить даже простыми механическими - в среде бензина обычные посеребряные контакты будут служить долго и безотказно.

[ogbbig]

Предлагаю рассмотреть универсальный способ измерения расхода топлива как для карбюраторных, так и для дизельных двигателей. Способ заключается в следующем - расход топлива, напрямую связан с расходом воздуха. При измерении расхода воздуха, расход топлива - расчетная величина.

[ALEX__A]

Цитата:

Уплотнение тородоидальными резиновыми кольцами всегда расчитывается для каждого конкретного случая.

Да нет, в третьем томе Онурьева (у меня его заиграли, извини не могу выслать подтверждение) для каждого типоразмера все размеры расписаны однозначно.

Уплотнение тородоидальными резиновыми кольцами всегда расчитывается для каждого конкретного случая. А вот размеры колец действительно стандартизированы.

Цитата:

Увеличение качества обработки поверхности ведет к возрастанию стоимости датчика. Использование дополнительных покрытий помимо усложнения производства, дополнительно существенно увеличит стоимость.

При серийном производстве это копейки, а для макета цена не важно. Впрочем, для макета вполне можно тряпкой, намотанной на палку и смазаной пастой ГОИ полирнуть дюралевую трубу при помощи электродрели. Ресурс будет не тот, а все остальное на уровне.

Проблема чистоты обработки поверхности всегда была очень актуальна. До сих пор в прецизионной технике обработку поверхности под заданный допуск осушествляют либо с помошью ужасно дорогой техники, совмешенной с системой измерения размеров высокой точности, либо вручную с помошью калибров, и в этом случае принцип один - "обработал - измерил", "обработал - измерил", "обработал - измерил - годен/брак"!!! Ручной труд очень дорог. Именно поэтому стоимость плунжерной пары дизельного двигателя доходит до 300-700 евро. А ведь это элементарная деталь. Аналогичная ситуация и с распылителями форсунок дизельного двигателя, где притирают только конус иглы к корпусу, при этом стоимость доходит до 100 евро.

Что же касается полировки с помошью дрели, то здесь огромные радиальные биения, поэтому обработанная поверхность будет выглядеть красиво, а вот её геометрия будет неудовлетворительной.

Цитата:

Особый интерес представляют датчики. На мой взляд это могут быть датчики Холла,

Магнит этого датчика сильно притягивает магнитную шторку и внесет ошибку в работу. Он не для прецезионной техники!

Как было справедливо отмеченно vladogor в датчике Холла магнита нет. В своем ответе Вы пишете:

Конечно нет! Но мы говорим не о датчике Холла, а о датчике порожения поршня, использующем датчик Холла, а вот тут уж без магнита не обойтись! Самые точные датчики положения (щелевые) имеют довольно сильные магниты и их силовые линии должны перекрываться шторкой только из ферромагнетика. Сила на эту шторку такова, что если ее сделать из стали толщиной 0,8мм, то она гнется и притягивется к магниту, приходится делать ее из стали толщиной 1,2мм. Какая уж при таких возмущающих силах прецезионность! Конечно можно говорить о применении более чувствительных датчиков Холла и снижении силы магнита, но в любом случае силы притягивания избежать не удасться, я думаю. Впрочем, может кто и предложит?

Однако, сушествует множество конструкций датчиков положения. В нашем случае, нам не имеет смысла, если, конечно, мы не хотим уменьшить методическую ошибку, определят положение поршня в цилиндре. Важны лишь его крайние положения. Для этого в поршень достаточно поместить любой материал имеющий остаточную намагниченность. В торцах цилиндра устанавливаются два датчика Холла. При приближении поршня к крайнему положению, в результате изменения магнитного поля на выходе датчика появляется напряжение, которое обрабатывается компаратором и на выходе схемы формируется импульс. С учетом большого разнообразия магнитоуправляемых микросхем (называемых по аналогии "датчиками Холла") со встроенными формирователями, необходимость во внешнем компараторе отпадает. Датчик Холла и микросхемы на его основе выполнены полностью из немагнитного материала.

Помимо этого, в современных шелевых датчиках положения, описываемая Вами проблема не наблюдается.

С уважением, Алексей.

[ALEX__A]

Предлагаю рассмотреть универсальный способ измерения расхода топлива как для карбюраторных, так и для дизельных двигателей. Способ заключается в следующем - расход топлива, напрямую связан с расходом воздуха. При измерении расхода воздуха, расход топлива - расчетная величина.

К сожалению это не так. В бензиновых двигателях (двигателях Отто) расход воздуха действительно связан количеством топлива, однако количество топлива, подаваемое в единицу массы воздуха непостоянно и зависит от режима работы двигателя, так на холостом ходу используют стехиометрическое соотношение топливо-воздушной смеси, а в режиме разгона смесь обогащают (больше топлива на единицу массы воздуха).

Проблема затронутая в этой ветке очень актуальна, поскольку расходомером мы измеряем фактически потребленное топливо, а не его расчетное соотношение, ведь расход топлива зависит от множества факторов и в часности от количества окислителя (кислорода) в воздухе.


С уважением, Алексей.