Пятница, 23.06.2017, 09:48
Регистрация RSS
Приветствую Вас, Гость
Статистика



Онлайн всего: 1
Гостей: 1
Пользователей: 0
Мини-чат
Ресурсы

Канал YOUTUBE autoscienceAiD

Профиль Google+ Autoscience

Группа Вконтакте Autoscience

Главная » 2016 » Декабрь » 24 » Вихревой расходомер. Датчик Кармана
19:24
Вихревой расходомер. Датчик Кармана

Вихревые расходомеры используются в системах управления двигателей внутреннего сгорания для измерения расхода воздуха. Для создания вихревого движения на пути движущего потока жидкости, газа или пара устанавливается тело обтекания, обычно в виде трапеции в сечении (рис. 1).

Рис. 1. Датчик Кармана автомобилей Chrysler

Принцип работы датчика Кармана основан на измерении частоты появления вихрей, которые образуются за поперечным стержнем в потоке воздуха. Скорость потока воздуха V определяется уравнением:

V = f·(d/St),

где d – константа, зависящая от геометрии стержня, St – число Струхаля, критерий подобия неустановившихся движений текучих сред (для конструкций автомобильных датчиков расхода воздуха St ≈ 0.23), f – частота генерации вихрей.

По частоте из этого уравнения определяют V, затем по известному поперечному сечению входного канала датчика объем воздуха. Частоту образования вихрей определяют ультразвуковым методом или по вариациям давления.

В ультразвуковых датчиках (рис. 1) используется измерение доплеровского сдвига частоты ультразвуковой волны (обычно 50 кГц) при ее рассеянии движущейся средой (потоком воздуха). Частоту генерации вихрей определяют по этому сдвигу.

Датчики на основе подсчета числа вихрей по вариациям давления гораздо дешевле, в них полупроводниковый, чувствительный к изменениям давления элемент, расположен непосредственно за вихреобразующим стержнем. Вихрь, появляющийся за стержнем, вызывает изменение давления, которое преобразуется в электрический импульс, поступающий в ЭБУ двигателя.

Датчик Кармана (рис. 2) состоит из формирователя ламинарного потока на входе, треугольного поперечного стержня – генератора вихрей и датчика давления. В корпусе также размещены датчики температуры и барометрического давления для определения массы поступающего воздуха по его объему. На минимальных оборотах холостого хода датчик выдает сигнал с частотой около 100 Гц, при полной нагрузке двигателя – около 2000 Гц.

Рис. 2. Принцип работы датчика Кармана

В настоящее время вихревые расходомеры с пьезоэлектрическими датчиками используются для измерения расхода жидкости, газа и пара на трубах диаметром от 15 до 500 мм с динамическим диапазоном 1:40 и выше и относительной погрешностью +(1…1,5)% при температурах контролируемой среды от минус 60 до 500 °C и давлениях до 30 МПа, обеспечивая на мировом рынке более 5% средств учёта жидких и газообразных энергоносителей.

Просмотров: 212 | Добавил: mix2 | Теги: расходомер, Вихревой расходомер, Датчик Кармана, Вихревой датчик | Рейтинг: 3.0/1
Всего комментариев: 0
Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]