Термоанемометрический расходомер воздуха. Принцип действия – datchiki.com
Вы можете поделиться статьёй в социальных сетях и мессенджерах:
- Как устроен термоанемометрический расходомер воздуха?
- Типы монтажа
- Термоанемометрический расходомер воздуха. Применение
- Расходомеры VP Instruments
- Расходомеры Борей
- Как купить термоанемометрический расходомер воздуха?
Термоанемометрический расходомер воздуха (или термально-массовый расходомер; англ. — thermal mass flow meter) — это устройство, служащее для измерения расхода вещества, принцип действия которого основан на измерении теплосъема сигнала с нагревательного элемента, который при известной теплопроводности среды связан с массовым расходом.
Иногда встречается такая аббревиатура, как ДМРВ или датчик массового расхода воздуха, однако она используется сугубо для обозначения автомобильных датчиков с таким же принципом измерений и не относится к теме нашей статьи.
Несмотря на то, что термоанемометрический расходомер воздуха решает вполне определённые задачи, он не являются наиболее распространённым оборудованием для измерения расхода, в том числе для расхода сжатого воздуха, для чего он в основном и используется. Большая часть производителей расходомеров в основном поставляет другое оборудование — вихревые расходомеры, и их оборот может быть больше в несколько раз.
Как устроен термоанемометрический расходомер воздуха?Термоанемометрический расходомер воздуха может использовать два типа сенсоров. Принцип работы у обоих типов одинаковый, однако они различаются по своей конструкции.
Принцип измерения расхода вещества основан на использовании двух сенсоров термосопротивления, расположенных в трубопроводе один за другим. На один из них подаётся напряжение, позволяющее нагреть сенсор. Поток воздуха, проходящий через трубопровод, забирает тепло от первого сенсора, понижая его температуру. Второй термодатчик необходим для компенсации остывания, либо для расчёта мощности, затрачиваемой на его подогрев.
По разнице температуры между показаниями двух сенсорами или по вычисленной мощности, необходимой для нагрева и рассчитывается количество вещества, проходящего через трубопровод за единицу времени.
Стоит отметить, что метод компенсации не играет существенной роли в использовании прибора и не влияет на его эксплуатационные качества.
Сенсоры в виде гильзВ рамках промышленных применений чаще всего такие сенсоры имеют вид двух тонких гильз диаметром в несколько миллиметров, погружаемых непосредственно в поток вещества. Ввиду их хрупкости на рабочей части устройства часто можно увидеть специальную металлическую скобу, защищающую датчики термоанемометрического расходомера воздуха. Данная мера позволяет избежать деформации гильз при не слишком аккуратном монтаже изделия. Поскольку гильзы исполнены из нержавеющей стали, они не боятся влаги, однако данный тип приборов калибруется с поправочным коэффициентом, зависящим от плотности газа. То есть он не предназначен для измерения жидких веществ и работает только в газовых средах: в сжатом воздухе, аргоне, азоте, кислороде, гелии, углекислом газе, а также смесях этих газов.
Второй вариант реализации сенсора некоторым образом похож на датчики скорости потока для обычных вентиляций. Он представляет собой пластину из текстолита (материала, характерного для печатных плат), на которой размещены две дорожки терморезисторов. Часто такие сенсоры также заключаются в защитную скобу.
Сенсоры на текстолитеПринцип измерения и методы компенсации остаются всё теми же, но это накладывает некоторые ограничения на работу сенсоров. В данном случае нельзя защитить дорожки терморезисторов специальным покрытием, как это делается на обычных печатных платах для сопротивления коррозии и механическим воздействиям. Попадание влаги на такой сенсор быстро приведёт к коррозии и выходу расходомера из строя. Поток воздуха с большим содержанием пыли также негативно скажется на работоспособности устройства, постепенно стирая текстолит.
Такой эффект истирания характерен, например, для шахт метрополитена, где подобные типы датчиков измеряют скорость потока воздуха. Также сенсор часто может корродировать ввиду неправильных условий хранения.
Стоит сказать, что такой принцип измерений применяется не только в термально-массовых расходомерах. Его могут использовать датчики скорости потока, скорости и направления ветра и т.д.
Типы монтажаПервый тип – погружной термоанемометрический расходомер воздуха.
Такой прибор погружается в трубопровод через т.н. приварной ниппель (который иногда именуют бобышкой). Как правило зонды таких расходомеров оснащаются гайкой с наружной резьбой. Поскольку бобышка имеет внутреннюю резьбу, зонд можно просто вкрутить в неё, что весьма удобно.
Ещё один вариант той же конструкции – установка в приварной ниппель шарового крана, уже в который вкручивается зонд. Для чего это делается? Поскольку в пневмосети всё время имеется избыточное давление (стандартно от 5 до 10 бар), такой метод монтажа позволяет безопасно отправить прибор на обслуживание. Таким образом можно поднять термоанемометрический расходомер воздуха, перекрыть кран и спокойно демонтировать устройство. Многие изделия также оснащаются системой защиты от выталкивания. У разных производителей она может выглядеть по-разному.
Второй тип монтажа – установка резьбового соединения. В данном случае на трубопровод наносится внешняя резьба, на соединение с расходомером – внутренняя. Тип, подразумевающий расходомер как часть трубопровода, характерен для небольших диаметров труб в диапазоне от 8 до 80 мм.
Ещё одним вариантом подобного монтажа является фланцевое соединение.
Просто удалить прибор в данном случае не получится. Если необходимо снять термоанемометрический расходомер воздуха, вместо него придётся установить имитатор, т.е. трубу, которая закроет участок, отведённый под прибор. Для упрощения демонтажа на трубопроводах иногда делают байпасную линию, ответвляя участок трубопровода и формируя дополнительную линию специально под измерения.
При небольших диаметрах фланцевые и резьбовые термально-массовые расходомеры окажутся более бюджетным решением, однако погружные более универсальны. Большая длина зонда позволит монтировать их на разные трубы в пределах предприятия, что может быть полезно для некоторых задач.
Термоанемометрический расходомер воздуха. ПрименениеКак средство измерений термоанемометрический расходомер воздуха обычно применяется в промышленности для измерения различных газов и сжатого воздуха.
Данный вид приборов имеет крайне высокую чувствительность и диапазон измерений – от 0. 5 м/с до ~ 150 м/с, некоторые производители предлагают от 0.3 м/с и до 200 м/с.
Нижние границы диапазонов говорят о том, что данное устройство способно проводить измерения при практически нулевом потоке, что актуально, т.к. расход вещества на предприятиях не всегда бывает большим.
Термально-массовые расходомеры или датчики скорости потока, использующие идентичную технологию измерений, применяются в системах ОВК т.н. чистых комнат при сборе электроники, где необходимо строжайшее соблюдение показателей качества воздуха, кол-ва пыли, влажности и т.д.
Современная чистая комнатаПроизводители чистых комнат есть и в нашей стране, и они используют подобное оборудование.
Но наиболее традиционное (и часто встречающееся) применение термоанемометрических расходомеров воздуха – это пневмолинии.
Что представляет собой пневмолиния? Область производства (supply side) состоит из компрессора, коих есть большое число разновидностей (ротационные, винтовые, поршневые и т.д.), нагнетающего воздух и выдающего в трубу под давлением, и ресивера.
пневмолинияПри сжатии воздух нагревается, также повышается его влажность. Далее по трубопроводу воздух попадает в ресиверы. Их задача – служить в качестве воздухосборников, сглаживая непредвиденные скачки давления и создавая резерв сжатого воздуха.
После ресивера устанавливается осушитель, абсорбционный или рефрижераторный, забирающий лишнюю влагу. На некоторых предприятиях могут ограничиться сепаратором, в зависимости от того, какой воздух нужен конкретному заводу.
Справка. Содержащаяся в воздухе влага при определённой температуре, т.н. точке росы, начинает конденсироваться. При сжатии воздуха точка росы значительно возрастает, что может привести к заполнению трубопровода жидкостью.
На выходе из осушителя воздух охлаждается вплоть до -100 °C для некоторых систем. Такое охлаждение необходимо для полного удаления влаги. Её содержание в воздухе становится настолько низким, что его необходимо охладить до крайне низких температур, чтобы продолжить процесс осушения.
Разные предприятия осушают воздух в разной степени в зависимости от своих нужд. Например, на конвейерных предприятиях сжатый воздух используется для дорогостоящего зарубежного оборудования, работающего на конвейерной линии. Если воздух будет недостаточно осушен, оно быстро выйдет из строя.
Далее сжатый воздух попадает на магистраль, трубу большого сечения, ведущую в область потребления (domain side), где он распределяется между потребителями.
На пневмолиниях термоанемометрические расходомеры воздуха необходимы для контроля утечек на сложной карте путей трубопроводов. Как правило один расходомер обязательно стоит на выходе в магистраль. Для контроля утечек дополнительные приборы устанавливаются на участках потребителей.
Может показаться, что это не так важно, однако даже малая утечка имеет большой вес, ведь сжатый воздух очень дорогой ресурс, во много раз дороже электричества. Именно поэтому крупные предприятия стремятся инвестировать в обустройство своих пневмолиний.
Также они применяются на водоочистных системах при подаче воздуха в танки.
Также предприятия часто объявляют тендеры на проведение аудита пневмосистем. При проверке состояния трубопроводов также используются термоанемометрические расходомеры воздуха.
Для проведения пневмоаудита наша компания предлагает продукцию компании VP Instruments.
Стоит отметить, что VP Instruments могут предложить расходомеры со съёмным зондом, что существенно упрощает вопрос ремонта повреждённых зондов.
К тому же устройства данной компании измеряют одновременно несколько показателей – расход, давление и температуру. В будущем компания VP Instruments планирует включить в комплект для пневмоаудита новые функции, такие как измерение точки росы.
Расходомеры VP InstrumentsСерия FlowScope, разработанная компанией VP Instruments, делится на три линейки оборудования, для каждой из которых предел скорости вещества составляет 150 м/с.
Линейка In-Line имеет три прибора под диаметры трубопровода 0.5, 1 и 2 дюйма. Для установки изделий в трубопровод с другим диаметром, наша компания предлагает расходомер вместе с комплектом трубопроводов-переходников с нужным заказчику присоединением.
Расходомер сжатого воздуха VPFlowScope In-line встраиваемыйЛинейка Probe представляет собой погружные приборы. Имеются два изделия с длиной зонда 400 и 600 мм. Поскольку зонды монтируются с таким расчётом, чтобы сенсор находился посередине трубы, их можно использовать на диаметрах до 700 и 1000 мм соответственно. Стандартно эта линейка работает с давлением в 16 бар, но опционально мы можем поставить изделие с рабочим давлением до 35 бар.
Расходомер сжатого воздуха VPFlowScope ProbeЛинейка M даёт возможность свободно менять зонд, отделяя его от блока электроники. Здесь используется протокол связи ModBus TCP, что позволяет подключить изделие к локальной сети предприятия. Оснащённый Web-сервером, прибор может транслировать данные о текущем состоянии, параметрах измерений и текущем расходе.
Модульный расходомер газов и сжатого воздуха VPFlowScope MПри всём вышеперечисленном расходомеры от VP Instruments довольно чувствительны к внешним условиям и имеют рабочую температуру от 0 до 50-60 °C. В случае установки на улице прибору понадобится инструментальный шкаф.
Максимальное давление для линейки M составляет 10 бар.
Приборы серии FlowScope могут поставляться как с дисплеем, так и без него. Последнее эффективно для построения систем автоматики, когда не предполагается, что люди будут напрямую работать с оборудованием.
Термоанемометрические расходомеры воздуха серии Probe и M могут идти в составе набора для пневмоаудита. Такой набор включает в себя кейс, термально-массовый расходомер, блок питания, набор кабелей для подключения к компьютеру, защитная система от срыва расходомера.
Стартовый набор для пневмо-аудита VPFlowScope Starting KitОтметим, что при проведении работ по пневмоаудиту с термоанемометрическими расходомерами от VP Instruments не имеет большого значения повышенная влажность или масло в трубопроводе, но если прибор будет установлен длительное время – придется соблюдать стандарты чистоты воздуха. Подробнее с ними можно ознакомиться, запросив у наших специалистов техническую документацию.
VP Instruments с недавнего времени начали выпускать датчики точки росы, например датчик температуры точки росы VPA.8000. Вы можете найти их в нашем каталоге или обратиться к нашим специалистам по вопросам поставки.
Датчик температуры точки росы VP в трубеVP VISION представляет собой аналог SCADA-системы, мощный контроллер с продвинутым ПО для подключения различных приборов, служащий для сбора данных и автоматизации учёта сжатого воздуха. Ведь часто подключение сенсоров к системе управления заводом является не лучшим решением.
Учёт сжатого воздуха и энергоресурсов предприятия VPVisionНа данный момент производитель предлагает две версии VP VISION – Basic и Advanced, различающихся количеством аналоговых и цифровых входов.
Расходомеры БорейТермоанемометрические расходомеры воздуха Борей разработаны нашей компанией и нашли признание у наших заказчиков.
Борей 200 имеет максимальную скорость потока в 90 м/с и алюминиевый корпус. Если Вам необходим корпус из нержавеющей стали, обратитесь к нашим специалистам.
Борей 200Рабочие диаметры Борея 200 составляют 8 – 25 мм, что весьма удобно для небольших трубопроводов, например проводящих азот.
Борей 450 и Борей 600 являются погружными термально-массовыми расходомерами. Они имеют большое количество модификаций под различные измеряемые среды (аргон, кислород и т.д.). Возможно организовать поставку данных расходомеров с очисткой для работы с кислородом.
Борей 450 работает с давлением до 16 бар и диаметром до 600 мм, Борей 600 до 40 бар.
Каждое из представленных изделий использует HART протокол — набор коммуникационных стандартов для промышленных сетей.
Борей 450Борей 600 и 450 предусматривают три типа монтажа – фланцевое соединение, стандартную врезку и монтаж под высокое давление. Последний вариант применим на трубопровордах с давлением порядка 40 бар.
Выбрать необходимые параметры вы можете, скачав опросный лист и заполнив необходимые графы.
Как купить термоанемометрический расходомер воздуха?Купить термоанемометрические расходомеры воздуха можно, связавшись с нашими специалистами любым удобным Вам способом.
Нажмите на кнопку запроса цены или консультации, чтобы запустить процесс покупки. Также заказать поставку можно, позвонив по телефону +7 (812) 45-40-666, или написав на корпоративную почту [email protected]. Выберите наиболее удобный для себя вариант! Наша компания принимает заказы на оборудование и смежные услуги через любую форму обращения с понедельника по пятницу, с 9.00 до 18.00.
Термоанемометрический расходомер воздуха, как измерительное оборудование, нуждается в периодической поверке и калибровке оборудования. Обращаем внимание, что наша компания предлагает помощь в организации поверки, калибровки и занесения в реестр СИ оборудования для метеорологии по разумным ценам.
Мы поставляем оборудование по всей территории России и стран Таможенного Союза. В этом нам помогают проверенные компании-грузоперевозчики.
Вы можете поделиться статьёй в социальных сетях и мессенджерах:
Появились вопросы?
Спросите опытного эксперта сейчас и получите варианты решения!
Термоанемометрический расходомер воздуха 13627548103 BMW X5
Термоанемометрический расходомер воздуха 13627548103 BMW X5- Главная
- Запчасти BMW (БМВ)
- Двигатели BMW, контрактный двигатель БМВ
- Запчасти двигателя BMW
Производитель | BMW Германия |
Артикул | 3760 |
Вес | 0. 29 кг |
Расходомер воздуха еще называют термоанемометрический расходомер воздуха или ДМРВ (датчик массового расхода воздуха) BMW X5
Оригинальный номер 13627548103
Похожие товары
Головка блока цилиндров BMW 11127573933
45 000 a
Уплотнительный фланец BMW 11377502022
Термоанемометрический расходомер воздуха BMW 5′ 7′ 13621703275
4 000 a
Серводвигатель вольвотроник BMW 1′ 3′ 5′ X3 11377548387
24 600 a
Отзывы и вопросы
Автомобили в разбор
28.07.2015
BMW E91 328i. 2007г.в.
В разборе BMW E91 328i 2007г. в. В наличии… дальше
читать все
читать все
Полезные статьио запчастях и ремонте автомобилей BMW и других марокчитать все
01.03.2023
Про усиленные карданы BMW 26209425907
Про усиленные карданы BMW 26209425907 . ..
читать все
08.06.2021
Ремонт переднего кардана BMW G серия 26209425911
Недавно к нам приехал на ремонт…
читать все
08.06.2021
Кулачковая коробка BMW на мотоциклах K40 K1200S, K1200R, K1300S, K1300R, K1200GT, K1300GT
Данная механическая коробка…
читать все
14.12.2020
Инспекция агрегатов
Что в нашей компании…
читать все
читать все
Наши представительства и партнеры:
Москва:
-Техцентр «Мосмоторс» Олимпийский проспект д. 5, стр. 1
-Техцентр «Мир BMW», Сигнальный проезд, д. 3
-Техцентр TF-Motors, Тимура Фрунзе д. 20, стр. 5
Санкт-Петербург: СТО, пр. Непокоренных, 17Д,
Ростов-на-Дону: Шаумяна 47В
Представительство в Екатеринбурге:
СТО,ул. Корепина д.54
Партнер в Казани:
автосервис Pit-Stop BMW, Гагарина, 28б
Партнер в Новороссийске: Тех центр BAVARIA-M
ул. Волгоградской ГСК-75
Партнер в Кирове: автосервис Germanika,
ул. Пугачева 30
Партнер в Пензе: СТО, ул. Горная 3а
Партнер в Уфе: Техцентр BMW102, ул. Лесотехникума, 47
Партнер в Тюмени: Автомастерская «TopGear»
ул. Московский тракт 116а
Партнер в Перми: Техцентр «X-drive» шоссе Космонавтов 304/1
Партнер в Абакане: СТО, ул. Игарская 5
Партнер в Казахстане: СТО «BMW MOTORS»
Алматы, ул.Джангильдина 214а
Измерение массового расхода воздуха (MAF) с помощью термоанемометра
Массовый расход воздуха (MAF) измерьте с помощью термоанемометраЗагрузка измерения
Тип: | Горячий провод |
---|---|
Источник питания: | 12 В от системного реле и заземления |
Тип сигнала: | Переменная амплитуда |
Уровень сигнала: | от 0,2 В до 4,0 В |
Работа термоанемометра
Датчик массового расхода воздуха (MAF) измеряет количество воздуха, проходящего через воздухозаборник.
система. Датчик измеряет количество проходящего воздуха с помощью резистивной платиновой проволоки, которая размещается в воздушном потоке системы впуска воздуха. Резистивный провод имеет положительный температурный коэффициент: чем выше температура, тем выше сопротивление провода. Электроника в измерителе расхода воздуха посылает ток по проводу, чтобы нагреть его. Температура проволоки поддерживается постоянной. Когда через провод проходит больше воздуха, требуется больший ток, чтобы поддерживать постоянную температуру провода. Ток, протекающий по проводу, является мерой количества проходящего воздуха. Ток измеряется электроникой в датчике и преобразуется в напряжение на выходе. выход датчика. Блок управления двигателем (ECU) рассчитывает количество воздуха, поступающего в камеры сгорания. от этого напряжения.Подключение лабораторного эндоскопа
Канал | Зонд | Напряжение | Диапазон |
---|---|---|---|
1 | Выходной сигнал датчика | 8 В | |
Масса на аккумуляторе | |||
2 | Положительная сторона питания датчика | 20 В | |
Минус питания датчика |
Лабораторный прицел подключается к датчику расхода воздуха с помощью провода измерения TP-C1812B и обратного датчика TP-BP85. и установите режим записи. В режиме записи выполняется потоковое измерение, непрерывное отображение сигналов в прямом эфире на экране.
Поскольку измеряемые сигналы изменяются медленно, Automotive Test Scope ATS5004D настроен на медленную скорость измерения.Измерение
На рис. 3 показана осциллограмма датчика массового расхода воздуха накаливания автомобиля с работающим двигателем. Сигналы измеряются при следующих условиях: зажигание, запуск, холостой ход, 2000 об/мин, 3000 об/мин и обратно на холостые. Этот сигнал можно загрузить и использовать для правильной настройки лабораторного объема или в качестве эталонного сигнала.
Загрузить измерение датчика горячей проволоки
Рис. 3. Лабораторные измерения датчика расхода воздуха с нагревом
Канал 1 (красный) показывает сигнал датчика массового расхода воздуха, а канал 2 (желтый) питание датчика. В начале измерения ключ включается, за которым следует короткий импульс напряжения сигнала. Короткий импульс показывает прогрев проволоки до достижения определенной температуры. Вскоре после этого двигатель запускается, и проходит некоторое время, прежде чем частота вращения двигателя стабилизируется на холостом ходу. Во время измерения дроссельная заслонка открывается дважды, чтобы увеличить скорость двигателя и, следовательно, количество проходящего воздуха. С увеличением проходящего воздуха напряжение сигнала увеличивается. Ближе к концу измерения дроссель отпускается и напряжение сигнала падает пока обороты двигателя снова не станут равными холостому ходу. Источник питания имеет некоторые колебания, но это не влияет на работу датчика. потому что электроника в датчике стабилизирует питание. Сигнал датчика расхода воздуха с нагретой проволокой показывает небольшое количество шума и пиков, но не влияют на работу системы управления двигателем, поскольку ЭБУ фильтрует напряжение входного сигнала.
Диагностика
Значения сигналов могут различаться на разных типах блоков управления двигателем и проводах горячего воздуха. датчики потока. Проконсультируйтесь с ATIS для получения информации о конкретных блоках управления двигателем и воздушной проволоке. датчики потока.
Следующие отклонения сигнала могут указывать на проблему:
- Нет сигнала:
Причина: задние датчики не подключены (выполните проверку подключения), нет питания, датчик неисправен - Напряжение сигнала слишком высокое:
Причина: плохое заземление или отсутствие заземления на источнике питания, неисправен датчик - Сигнал показывает больше шума, чем сигнал примера:
Причина: повреждена проводка сигнального провода или питания, плохой контакт в клеммах разъема, неисправен датчик - Сигнал показывает смещение по отношению к примерному сигналу:
Причина: область действия не настроена на связь по постоянному току: , плохое питание расходомера воздуха, ложная утечка воздуха в систему впуска воздуха, неисправность датчика
ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ
ПРОДУКТЫАвтомобильный измерительный прибор ATS5004D
Измерительный провод TP-C1812B
Задний датчик TP-BP85
Автомобильный диагностический комплект ADK5004D
ATIS
СТАТЬИ, СВЯЗАННЫЕ С
- Датчик абсолютного давления в коллекторе (MAP)
- С помощью лабораторного эндоскопа датчик абсолютного давления в коллекторе (MAP) измеряется при следующих условиях: зажигание, запуск, холостой ход, 2000 об/мин, 3000 об/мин и обратно на холостой ход при рабочей температуре двигателя. Сигнал с датчика отображается и может быть загружен. Чтобы помочь определить, правильно ли работает датчик MAP, различные возможные отклонения от примерного сигнала упоминаются вместе с вероятными причинами.
- Крыльчатый датчик массового расхода воздуха (MAF)
- С помощью лабораторного эндоскопа датчик расхода воздуха измеряется при следующих условиях: зажигание, запуск, холостой ход, 2000 об/мин, 3000 об/мин и обратно на холостой ход при рабочей температуре двигателя. Сигнал с датчика отображается и может быть загружен. Чтобы помочь определить, правильно ли работает датчик расхода воздуха, различные отклонения от примерного сигнала упоминаются вместе с возможными причинами.
- Проблемный Volvo XC70
- У Volvo XC70 были серьезные проблемы с управляемостью двигателя.
Мотору не хватало мощности, он сдерживался и даже глох.
Коды ошибок указывали на проблемы в двух разных областях.
Замена комплектующих ситуацию не улучшила.
Правильное измерение автомобильным диагностическим осциллографом выявило две независимые проблемы.
Отказ от ответственности
Этот документ может быть изменен без уведомления. Все права защищены.
Информация в этом примечании к применению тщательно проверена и считается надежной. однако TiePie Engineering не несет ответственности за любые неточности.
Предупреждение о безопасности:
- Перед измерением убедитесь, что источники опасно высокого напряжения отключены или защищены от прикосновения. Опасными считаются напряжения свыше 30 В переменного тока (среднеквадратичное значение), 42 В переменного тока пикового значения или 60 В постоянного тока.
- Соблюдайте чистоту на рабочем месте при выполнении измерений.
- Это измерение и процедуры являются примерами / рекомендациями по измерению и не являются предписанными протоколами.
- Инженеры TiePie не могут предвидеть действия по обеспечению безопасности, которые необходимо предпринять для защиты людей и оборудования. Перед началом измерения проверьте, какие меры безопасности необходимо применить.
Этот веб-сайт использует функциональные файлы cookie для функциональных целей. Эти файлы cookie всегда размещаются и считываются.
Этот веб-сайт также может использовать нефункциональные файлы cookie для аналитических целей. При размещении нефункциональных файлов cookie обрабатываются отслеживаемые данные. Когда вы нажимаете кнопку «Принять», вы разрешаете размещение нефункциональных файлов cookie.
ТермоанемометрыДатчики расхода воздуха Термоанемометры
Датчики расхода воздухаСтефан Карстенс
Это предварительный просмотр статьи, ограниченный некоторым исходным содержанием. Для полного доступа требуется подписка DieselNet.
Пожалуйста, войдите в систему , чтобы просмотреть полную версию этого документа.
Abstract : Датчики, основанные на принципе термоанемометра, обычно используются для измерения массового расхода воздуха на впуске двигателя. В первых датчиках использовался анемометр с горячей проволокой, который позже был заменен плоским нагревательным резистором. Новейшие датчики, называемые термопленочными анемометрами, объединяют несколько резисторов для измерения нагрева и температуры на тонкой мембране, что обеспечивает ряд возможностей, таких как обнаружение пульсации потока. Датчики расхода воздуха с горячей пленкой также использовались в системах выхлопных газов.
- Введение
- Поколение 1: Расходомер воздуха с термоанемометром
- Поколение 2: Плоский нагревательный резистор
- Поколение 3: Мембранный датчик с аналоговым выходом
- Поколение 4: мембранная технология с цифровым ШИМ-сигналом
- Использование термопленочных анемометров в выхлопных газах
Введение
Большинство двигателей внутреннего сгорания требуют надежного измерения расхода поступающего свежего воздуха. В дизельном двигателе датчик расхода воздуха позволяет точно контролировать количество впрыскиваемого топлива и оптимально и воспроизводимо регулировать соотношение топлива и воздуха в любой точке нагрузки. Это особенно важно для соблюдения строгих ограничений на выбросы NOx и твердых частиц. В современных дизельных двигателях, таких как те, в которых используется комбинация контура рециркуляции отработавших газов (EGR) высокого и низкого давления, расходомер воздуха также может использоваться для управления скоростью EGR.
В течение 1970-х количество поступающего воздуха определялось с помощью заслонки динамического давления. По мере развития технологий стало очевидным, что у этого подхода есть несколько недостатков:
- Подвижные части (чувствительные к загрязнению, снижению восстанавливающих сил пружин)
- Отсутствие компенсации изменения плотности воздуха (высота, температура воздуха и давление)
- Большое время отклика (механические компоненты представляли собой пружинную систему с высокой инерцией)
В начале 1980-х годов появилось все больше сенсорных систем, в которых использовался новый принцип измерения: термоанемометрия . В термоанемометрах используется как минимум один чувствительный элемент с электрическим подогревом, обычно из никеля или платины, омическое сопротивление которого зависит от температуры. Когда газ обтекает измерительный элемент, тепло передается протекающей среде. Между скоростью газа и тепловыделением существует корреляция — чем выше скорость потока, тем выше скорость тепловыделения, — что позволяет определять расход газа путем измерения электрического сопротивления.
Датчики расхода воздуха с термоанемометром также известны как датчики массового расхода воздуха (MAF), датчики массового расхода воздуха (AFS) или датчики массового расхода воздуха (AMS).
Поколение 1: Расходомер воздуха с термоанемометром
Расходомер воздуха с термоанемометром является старейшим типом анемометров, который был введен в промышленную автомобильную технику примерно в 1985 году. Расходомер воздуха с термоанемометром (HLM) от Bosch оказался очень популярным. Хотя датчики с горячей проволокой больше не используются в автомобильной промышленности, они по-прежнему устанавливаются в самолетах с поршневыми двигателями.
Датчик горячей проволоки имеет простой принцип работы и может работать без каких-либо движущихся частей. Электрообогреваемая проволока (горячая проволока) размещена во впускном патрубке после воздушного фильтра, поперечно направлению потока, рис. 1. Перед нагретой проволокой установлен датчик температуры. Затем горячая проволока нагревается до температуры выше температуры воздуха, определяемой датчиком температуры. Поскольку горячая проволока охлаждается поступающим воздухом, ток нагрева должен быть увеличен для поддержания постоянной температуры проволоки. В этом методе ток нагрева представляет собой прямое измерение входящего воздушная масса , не зависящая от плотности воздуха. Таким образом, сниженная плотность воздуха на больших высотах элегантно компенсируется.
Рисунок 1 . Конструкция датчика горячей проволоки Bosch HLMГорячая проволока из платины выдерживает температуру более 1000°C.