Принцип работы расходомера, из чего состоят счетчики воды

Расходомер с поворотными заслонками

Расходомер воздуха расположен между воздухоочистителем и корпусом дроссельной заслонки.

Принцип действия расходомера основан на так называемом сопротивлении среды. Он измеряет усилие, действующее на заслонку 8, которую поток воздуха, поступающего в двигатель, заставляет поворачиваться на определенный угол, преодолевая усилие спиральной пружины. Момент закручивания пружины выбран так, чтобы заслонка создавала незначительную потерю напора. Для предотвращения колебаний напорной заслонки под действием потока воздуха проходящего по впускному трубопроводу, особенно на режиме холостого хода, предусмотрена демпфирующая камера 5, в которой расположена заслонка 6, имеющая такую же рабочую поверхность, как и заслонка напора воздуха 8. Объем демпферной камеры, а также зазор между заслонкой 6 демпфирующей камеры и корпусом подобраны так, чтобы напорная заслонка была способна отслеживать быстрые изменения расхода воздуха при разгоне.

Соединенный с осью напорной заслонки потенциометр преобразует механическое перемещение напорной заслонки в изменение электрического напряжения, которое передается в блок управления для точной дозировки топлива.

Напряжение аккумулятора через главное реле системы подается на резистор, расположенный внутри корпуса датчика. Балластный резистор понижает напряжение до уровня от 5.0 до 10.0 В. Это напряжение подводится к разъему блока управления и к крайнему выводу реостата потенциометра. Второй вывод реостата со­единен с массой. Сигнал потенциометра снимается с движка через кон­такт датчика на контакт блока управления.

Внутренняя геометрия расходомера обеспечивает логарифмическую корреляцию между потоком воздуха и угловым положением напорной заслонки, что позволяет рассчитывать оптимальный состав смеси на режимах малых нагрузок.

Потенциометр установлен в герметичном корпусе и состоит из керамического основания с рядом контактов и нескольких резисторов. Сопротивление резисторов постоянно и не зависит от резких колебаний температуры в моторном отсеке.

Для исключения влияния напряжения аккумуляторной батареи на сигнал, выдаваемый потенциометром, электронный блок управления учитывает разницу между этим напряжением и выходным напряжением расходомера воздуха.

Параллельно с электрической цепью расходомера воздуха включен датчик температуры всасываемого воздуха. Он представляет собой резистор с отрицательным температурным коэффициентом, т. е. его сопротивление уменьшается при увеличении температуры. Сигналы, поступающие от датчика, изменяют выходной сигнал расходомера в зависимости от температуры поступающего воздуха.

Обводной канал 9 под напорной заслонкой служит для прохода воздуха на холостом ходу.

Виды и принцип работы расходометров

Датчик массового расхода воздуха относится к термоанемометрическим устройствам.

Основные виды, которые применяются на автомобилях:

1. Пленочные с аналоговым и цифровым сигналом.
2. Проволочные (нитевые) аналоговые.
3. Частотный ДМРВ. Уже ставиться на большинство современных авто, сошедших с конвейера.

Расходомеры с трубкой Пито (лопаточного типа) не рассматриваются из-за устаревшей конструкции.

Принцип работы первых двух типов устройств схож между собой и основан на изменении показаний напряжения, подаваемого на нагревательные элементы (нити или пленку). Эти изменения отслеживает ЭБУ и выполняет расчеты для формирования топливно-воздушной смеси. Дальше подробней.

Проволочные ДМРВ

Применяются на большинстве современных автомобилях. В таких устройствах ключевую роль играют терморезисторы – две вольфрамовое или платиновые нити диаметром 0.07 мм, на которые подается напряжение с определенной силой тока в результате они нагреваются, а также термистор (датчик температуры), но он предусмотрен не везде.

Одна нить закрыта от потока воздуха, а вторая, при отрытой дроссельной заслонке, наоборот, обувается и активно охлаждается.

Чтобы выровнять показания температур терморезисторов на открытую нить подается больший ток.

ЭБУ учитывает разницу показаний напряжения между нитями, интенсивность их охлаждения и по ним рассчитывает объем приходящего воздуха и уже в соответствии с этим рассчитывает нужное количество подаваемого в цилиндры топлива.

У проволочных ДМРВ есть несколько существенных недостатков: со временем они загрязняются или изнашиваются.

Для решения первой проблемы конструкторы разработали режим самоочистки. Он предусматривает кратковременный (чтобы не разрядить АКБ) разогрев нити до 1000-11000С на заглушенном моторе. При такой температуре все отложения сгорают.

При износе терморезисторов датчик меняют.

Пленочные расходометры

Конструктивно такие датчики отличаются от первых, хотя принцип их работы во многом одинаков.

Вместо чувствительного нитевого терморезистора здесь установлен керамический нагревательный элемент с платиновым напылением или полупроводниковая пленка.

Место расположения пленочного устройства остается прежним, а сам керамический элемент имеет несколько слоев-резисторов каждый и которых выполняет свою функцию: датчик температуры, нагревательный, два терморезистора.

Важное преимущество такого датчика в том, что он замеряет температуру не только входящего, но и отражающего воздуха. Также устройство меньше подвержено загрязнению

Стоит отметить, что в современных устройствах выходное сигнальное U передается не только в аналоговом режиме, но и в цифровом, это ускоряет обработку данных.

Частотный ДМРВ

Изделие компании General Motors устанавливалось на первых ВАЗ 2109 и работало в паре с ЭБУ Январь 4. Характеризуется надёжностью и долгим сроком службы.

Принцип работы основан не на изменении постоянного напряжения, а на изменении частоты выходного сигнала переменного U. Когда частота большая – это указывает на большой расход воздуха, низкая частота – малый расход воздуха.

Основное преимущество частотного расходометра – стабильная передача данных на ЭБУ при падении напряжения в цепи (плохой контакт, окисление и т.д.).

Представим, что в разъемах окислились контакты. Тогда выходной сигнал 1.02V уменьшится и к контролеру придет, к примеру, 0.9V. Это не критично, но на расход топлива в сторону увеличения повлияет.

В частотном датчике скачки напряжения никак не влияют на работу ЭБУ. Окисление контактов никак не изменит частоту сигнала, а значит 100% выходных данных дойдет до адресата, т.е. контролера (ЭБУ).

Расходомеры по перепаду давления

Для понимания принципа функционирования данного типа расходомеров проще всего прибегнуть к аналогии с законом Ома. В рамках данной аналогии давление эквивалентно напряжению, а скорость потока эквивалентна силе тока. Если на пути прохождения потока установить препятствие (сопротивление), возникнет перепад давления до и после препятствия (падение напряжения на сопротивлении). Определение перепада давление можно осуществлять как непосредственно измеряя давление жидкости до и после прохождения препятствия, так и с помощью дифференциального датчика давления, установленного на ответвлении от основного канала. Аналогично можно определить силу тока на участке цепи, зная падение напряжения на сопротивлении известного номинала.

Кросс-корреляционные ультразвуковые счетчики

Такие расходомеры работают по методу кросс-корреляции ультразвукового сигнала. Эта методика основана на принципе построения скоростей по различным уровням потока, счетчик дает возможность строить реальную диаграмму распределения скоростей в потоке. Также выполняется замер уровня потока.

С водомерами используются ультразвуковые трубные и клиновидные датчики скорости, устанавливаемые в потоке, уровень жидкости определяется при помощи надводных и подводных датчиков. Возможно исполнение комбинированных датчиков скорости и уровня.

Счетчики используются в напорных и самотечных, открытых и закрытых системах. Это точный метод измерения, дающий достоверные результаты для потоков различной степени загрязненности, в том числе он эффективен в неоднородных средах. Расходомеры используют в технологических трубопроводах, на очистных сооружениях, в реках и водоемах и др. В крупных каналах можно устанавливать несколько датчиков по всей ширине для получения более точных результатов.

Симптомы неисправности датчика массового расхода воздуха и последствия

Рядовому автовладельцу совсем не обязательно досконально знать, как устроен ДМРВ. Зато умение распознавать симптомы его неисправности помогает заблаговременно предупредить возможные проблемы с работой системы впрыска топлива. Если расходомер отправляет в ЭБУ неверные расчеты, это может стать причиной образования либо обедненной, либо переобогащенной топливовоздушной смеси. В первом случае будет наблюдаться существенное снижение мощности силового агрегата, во втором – перерасход горючего. 

Наиболее часто встречающимися признаками неисправности датчика массового расхода воздуха являются: 

 двигатель стабильно работает только на определенном уровне оборотов;

 в штатном режиме эксплуатации наблюдается существенное увеличение расхода топлива;

 возникают сложности с запуском мотора;

 самопроизвольные остановки двигателя – т. е. он глохнет;

 загорание на панели приборов диода Check Engine;

 снижение динамики разгона автомобиля. 

Разумеется, причиной глохнущего мотора может быть не только датчик, но и проблемы с электропитанием. Поэтому оно проверяется в первую очередь, и только затем диагностике подлежит датчик. Его работоспособность определяется по уровню напряжения, измеряемого в Вольтах. Причем этот способ применим как для расходомеров с нитью, так и для пленочных измерителей, которые подают в блок управления цифровой сигнал. Поэтому этот сигнал у новых моделей пленочных датчиков можно определить и измеряемыми встроенными средствами, которые в случае неисправности выдадут код ошибки. 

Если уровень сигнала у расходомера с нитью низкий, это может быть вызвано целым рядом факторов:

 неисправен электронный блок управления двигателем;

 обрыв в электрической цепи подключения расходомера;

 некорректно подключены или оборваны сигнальные провода;

 обрыв массы в цепи;

 датчик не подключен.

И все же делать окончательные выводы по поводу, что такое ДМВР, и почему он не справляется со своей задачей, на основании вышеперечисленных пунктов не следует. В идеале желательно провести полную диагностику мотора, и совсем не обязательно – всей машины. Ведь очень часто причиной падения мощности и самопроизвольной остановки двигателя становится банально забитый воздушный фильтр. Однако есть показатели, которые позволяют практически со стопроцентной вероятностью утверждать, что причиной проблем является именно расходомер

Тахометрические расходомеры

В расходомерах тахометрического типа основным измерительным элементом служит крыльчатка или турбина (располагаются перпендикулярно или параллельно проходящему потоку соответственно). В процессе замеряются скорость вращения и количество оборотов, сделанных в потоке.

Преимущества

• Подходят для измерения расхода жидкости, пара и газа.
• Простые и дешевые модели.
• Легко монтируются на трубопроводы малых диаметров и часто используются в бытовых условиях.
• Работают без источника питания, электроподключение не требуется.

Недостатки

• Для трубопровода большого диаметра (то есть в промышленном учете) тахометрические расходомеры будут слишком дорогими из-за повышенной металлоемкости, а также чересчур громоздкими.
• Создают гидравлическое сопротивление потоку и в случае с большими диаметрами могут стать причиной «блокировки» или выйти из строя из-за механических поломок.
• Невысокая надежность для промышленных измерений, малый динамический диапазон.
• Недостаточная точность учета: на результаты влияют примеси и посторонние предметы в потоке.
• Срок эксплуатации недостаточно высокий: подходит для бытовых условий, но не для промышленности.

Температура

Большинство расходомеров рассчитаны на не слишком высокие и не слишком низкие температуры измеряемой среды (например, от -30 до +120° у SS 20.600). Поэтому, если температура среды превышает 100°С, следует удостовериться, что выбранный расходомер может работать в подобных условиях или выбрать специальный прибор, рассчитанный на работу в высокотемпературных средах (к примеру, SS 20.650).

Следует также обратить внимание на температуру окружающей среды. Температурные диапазоны для электронных компонентов (находящихся вне трубопровода) обычно уже, чем для чувствительного элемента

Поэтому если датчик предполагается эксплуатировать, например, зимой на открытом воздухе, необходимо удостовериться, что нижний предел допустимого температурного диапазона позволит прибору перенести сильный мороз.

Типы средств измерения расхода жидкости

Необходимость учета расхода различных веществ встает почти на любом производстве. В этой статье мы попробуем помочь Вам с выбором типа расходомера.

Самый простой метод измерения расхода – взять емкость известного объема, направить в нее поток жидкости и засечь время наполнения емкости. Если мы разделим объем емкости на время наполнения, то получим расход. Этот метод можно применять, например, в лаборатории. На производстве придется ставить специальный прибор для измерения расхода и количества вещества – расходомер. Существует несколько типов расходомеров с разным принципом работы.

Скоростные (крыльчатые) расходомеры

Скоростные расходомеры (Вольтмана) (рис 145) применяются для труб диаметром от 50 до 200 мм. Водомер представляет собой цилиндрический корпус 1, в котором на оси в подшипниках с небольшим трением вращается турбинка (вертушка) 2. Число оборотов турбинки прямо пропорционально количеству протекающей воды. 

Вращение турбинки посредством червячного зацепления и зубчатого передаточного механизма передается счетчику, отмечающему количество воды, прошедшее через водомер. Для гидравлической характеристики скоростных водомеров введено условное понятие характерный расход, который представляет собой часовой расход воды в кубических метрах, при котором потеря напора в водомере равна 10 м вод. ст. 

При подборе скоростного водомера исходят из того, чтобы: а) временный максимальный расход был не более 50 % от характерного; б) наибольшая эксплуатационная нагрузка составляла 20—25% от характерного расхода; в) наименьший расход, обуславливаемый чувствительностью расходомера, был в пределах 2—5% от характерного. Потеря напора в скоростном расходомере определяется по формуле , где Q — расчетный расход в м3/час Qхар – характерный. 

 

При установке расходомера необходимо принимать во внимание то, что точность измерения расхода зависит от правильности установки расходомера. Для точной работы расходомера требуется, чтобы он был установлен расход в м3/час (принимается по таблице 18) на прямолинейном участке трубопровода длиной, равной 5—10 диаметрам от водомера и 3—5 диаметрам после расходомера

Расходомеры, снабженные струевыпрямителем, могут быть установлены в непосредственной близости к фасонным частям, но не ближе чем 0,5 м от задвижки и колен. Скоростные расходомеры можно устанавливать на горизонтальных и вертикальных участках трубопроводов с движением воды снизу вверх. Для выключения расходомера с целью его осмотра или ремонта по обе его стороны должны быть установлены задвижки. 

Для измерения расхода жидкости в трубопроводах больших диаметров (250 мм и более) применяются порциальные расходомеры с использованием обычных скоростных расходомеров. Принцип действия порциальных расходомеров основан на измерении не всего расхода, а лишь части его. При этом небольшой расходомер подключен к основному трубопроводу в обвод (шунт). 

 

На рис. 146 показана схема такого расходомера с диафрагмой, установленной на горизонтальном трубопроводе. Его работа основана на измерении скоростным водомером малого калибра расхода, от шунтированного от основного потока за счет перепада давления в диафрагме. Отшунтированный расход q пропорционален расходу Q в трубопроводе. Поэтому объем воды, проходящей по основному трубопроводу, можно определить умножением количества воды, замеренного скоростным водомером, на постоянный коэффициент. 

В случае, если на насосной станции отсутствуют стационарные расходомеры, кратковременные замеры расхода воды могут быть произведены при помощи переносного порциального расходомера. Конструкция такого расходомера разработана институтом Водгео.

Промывка датчика

Промывка датчика массового расхода топлива теме скользкая. Одним это помогало, другие, наоборот, оставались возле «разбитого корыта» – расходометр полностью выходил из строя.

Сам процесс не сложный, разбирай (если позволяет конструкция) и чисть нити или пленку. Если нет возможности разобрать – используйте сжатый воздух.

Для промывки ДМРВ используются специальные средства на спиртовой основе.

Очистители карбюратора, растворители, бензин используются на свой страх и риск. У одних проблема решалась, у других смывалось платиновое напыление.

Распиливайте средство не в упор, а с расстояния 5 – 10 см.

Что такое датчик всасываемого воздуха

Регулировка состава воздушно-топливной смеси производиться с помощью датчика всасываемого воздуха (далее ДТВВ). Фото: Drive2.ru

Система управления использует данные, полученные с ДТВВ, для оценки плотности воздуха и балансировки воздушной смеси.

Холодный воздух имеет большую плотность, в связи с чем сохранение пропорций воздушно-топливной смеси обяжет использовать необходимое количество топлива. Устройство размещается отдельно за воздушным фильтром, интегрировано в датчик массового расхода воздуха. Местоположение зависит от конструктивных особенностей отдельно взятого автомобиля.

Устройство и алгоритм действия датчика температуры воздуха

Прибор помещен во впускной коллектор, где и замеряет температуру потока. Конструктивно представляет собой терморезистор на полупроводниках, термистор. В нем заложена обратная зависимость сопротивления от температуры. На практике это означает, уменьшение сопротивления при повышении температуры и наоборот. Этот принцип и лег в основу его применения в автомобилях.

Принцип обратной связи датчика с ЭБУ выглядит следующим образом: на датчик подается напряжение в 5В, соответствующее данному показателю сопротивления и температуры. По мере прохождения, воздушный поток охлаждает датчик, температура падает, провоцируя увеличение сопротивления. Это, в свою очередь, обуславливает изменение напряжения, новую величину которого считывает ЭБУ. Затем эти данные используются системой для изменения ширины импульса, передаваемые с ЭБУ на форсунки. Посредством изменения положения заслонок, регулируется подача бензина в топливную смесь для впрыска. Этим объясняется увеличение расхода топлива в холодную погоду.

Устройство датчика температуры довольно простое: измерительный термистор помещен в металлический корпус, верхняя часть которого соединена с коннектором, для соединения к электросети бортового компьютера. Соединения частей уплотнено прокладкой.

Классификация датчиков температуры всасываемого воздуха

Разделение на виды происходит по нескольким показателям:

1. Принцип работы:

Термовыключатели. Изменения сопротивления происходит скачками:

— на замыкание. Сопротивление остается неизменным до достижения определенной температуры. Затем происходит скачок сопротивления от 1 до 0

— на размыкание. С достижением температуры определенного предела, происходит скачок сопротивления от 0 до 1

Терморезисторы. Изменение сопротивления происходит постепенно:

— с обратной зависимостью сопротивления от температуры (при повышении температуры, сопротивление падает);

— с прямой зависимостью, когда с повышением t, увеличивается сопротивление;

Эти виды ставят для включения аварийной индикации и вентилятора охлаждения.

1. Функции активации датчиков:

— вентилятора

— стрелки температуры

— системы впрыска

1. По месту установки:

— датчик температуры входящего воздушного потока. В коллекторе;

— датчик охлаждающей жидкости. Помещают в малый циркулярный круг ОЖ;

— датчик внешней температуры. Устанавливаются вне коллектора.

Симптоматика неисправности датчиков температуры воздуха и причины их возникновения

Наблюдается цепная зависимость исправной работы многих систем от корректного функционирования датчика температуры воздуха. Его поломка ведет к неправильной работе системы впрыска, которая, по цепочке, становится причиной сбоев в остальных системах автомобиля. Однако это негативное влияние частично компенсирует наличие датчика массового расхода воздуха, который в экстренных случаях дублирует его работу.

Это интересно: Лампы ближнего света устанавливаемые на Киа Спектра: описание, выбор, применяемость

Поэтому крайне важно уметь распознавать неполадки этого прибора по некоторым симптомам

1. Нестабильная, с устойчивыми перебоями работа двигателя в холостом режиме. Чрезмерно высокие и плавающие обороты;
2. Высвечивание индикатора на приборной панели;
3. Потеря мощности двигателя. рывки при сдавливании педали газа;
4. Затруднение или полное отсутствие зажигания;
5. Полная остановка мотора при смене скоростных режимов;
6. Перегревы и детонация;
7. Повышение токсичности выбросов.

Неплохо было бы знать причины возникновения таких симптомов. Наиболее часто встречающиеся причины неполадок этого прибора:

• Частичная или полная потеря чувствительности из-за налета нагара и загрязнений
• Изношенность, вследствие исхода срока эксплуатации
• Обрыв электросети, из-за коррозии и механического разрыва.

Метод Доплера

Счетчики, работающие по данному методу, измеряют разность длины волны, отраженной от движущегося потока, относительно длины волны излучаемого сигнала. Измерение принимаемого и передаваемого сигнала для определения разницы между ними производится при помощи клиновидных или трубных датчиков скорости, устанавливаемых на дне канала или трубы.

Работающие по эффекту Доплера водомеры используют в напорных и самотечных системах, полностью и частично заполненных трубах, открытых каналах. Они работают в потоках разной степени загрязнения (кроме чистой воды). Доплеровские расходомеры используют для коммерческого учета в трубопроводах и самотечных каналах, для измерения расходов в реках и каналах ирригационных систем, в ливневых канализациях, на насосных станциях, трубопроводах водозабора и сброса стоков в водоемы.

Механический датчики расхода воздуха

Детекторы с механикой устарелые, в современных легковых автомобилях используются редко. Чаще применяют для промышленности. Приборы данного типа называли также «лопаточными расходомерами». Внутри они имеют мягко закрепленную пластину, которую изгибают потоки кислорода. Встроенный потенциометр (электронная схема с резисторными дорожками) измеряет сопротивление: заслонка, поворачиваясь, передвигает свой ползунок по указанным элементам, таким способом меняет указанную величину. Для корректировки значений схема дополняется датчиком температуры всасываемого воздуха. Такие варианты были распространенными до начала 2000-х.

Разновидности

Вихревые расходомеры сложное устройство. Существует несколько разновидностей этого прибора:

1. Устройство на основе обтекаемого тела. В подобном вихревом расходомере вихрь создается за счет обтекаемого тела. Такие устройства используются на участках с прямыми трубами и очень высоким давлением.
2. Устройства для образования воронкообразных вихрей. У них нет не обтекаемых тел. Поток газа закручивается по горизонтали, за счет углубления в полости трубы. Для создания пульсации используется переход с трубой большего диаметра. Именно в нее вмонтирован пьезодатчик.
3. Струйные вихревые расходомеры или осциллирующие. Совсем иной вид устройств. В них нет тел для создания завихрения. Пульсация создается за счет сложного перехода по узким коридорам. При быстром изменение направления и сечений, газ создает колебания, которые считываются сенсорами.

Все эти разновидности расходомеров используются в современной промышленности, для точного расхода потребляемой энергии.

Достоинства и преимущества расходомеров воздуха

Приборы линейки Vortex имеют ряд преимуществ, что позволяет их использовать на большинстве современных промышленных предприятий. Воздушные расходомеры Vortex RNG и Vortex RWG/RWBG обладают возможностью передачи данных по HART-протоколу, что допускает их интеграцию в АСУ. Следовательно, оператор сможет удаленно получать информацию о расходе воздуха, без непосредственного контакта с объектом управления.

Оба расходомера обладают высокой точностью измерений (до 1%) и корректно работают при высоких температурах. Приборы Vortex обладают температурной компенсацией, благодаря встроенному датчику. Имеется возможность осуществить раздельный монтаж самого датчика и дисплея, что позволяет использовать устройство в местах повышенной опасности технологического процесса.

Приборы просты в монтаже и эксплуатации, и не требуют повышенных знаний в особенностях работы расходомера от технического персонала. Благодаря своей конструкции с отсутствующими подвижными элементами, расходомеры воздуха серии Vortex RNG и Vortex RWG/RWBG обладают повышенной стойкостью к вибрациям и механическому воздействию. А также обладают минимальными требованиями к техническому обслуживанию после установки устройства на объект управления.

Ротаметры Hedland H-series 1500 PSI используются для измерения воздуха и коррозийных газов. Особенностью прибора является возможность использовать его для измерения расхода воздуха в опасных условиях, а также коррозийных газов. Особенности конструктивного исполнения ротаметрического расходомера наделяют его стойкостью к механическому воздействию, ударам и вибрациям. Устройство работает автономно и не требует внешнего питания, однако это исключает возможность интеграции прибора в АСУ. При этом необходимо визуальное наблюдение за прибором для получения информации о расходе воздуха.

Прибор корректно работает при высоких температурах измеряемой среды (до +260°C).  Расходомер Hedland H-series 1500 PSI станет оптимальным выбором для малых и средних предприятий с ограниченным бюджетом. Прибор прост в эксплуатации и обслуживании, легко устанавливается на любом участке трубопровода.

Принципы работы расходомеров

Рассмотрим основные виды физических принципов, на которых базируются данные устройства.

Аналоговые устройства

Самыми старыми и ненадежными являются воздухомеры  механического типа, устанавливаемые в потоке воздуха. При изменении всасывающего усилия – больше отклоняются заслонки воздухомера, и связанный с ним потенциометр изменяет свое сопротивление. Оно и измеряется потребителем сигнала. Такой датчик подвержен ошибкам, вследствие загрязнений, так как имеет движущиеся части.

Следующим шагом стало изобретение расходометров с нагреваемой нитью — они не имеют подвижных деталей и работают на принципе «тандема»:

1. Специальные иголки в потоке всасываемого двигателем воздуха греются до тех пор, пока датчик температуры не укажет на их нагрев до указанного значения.
2. Срок нагрева и необходимый ток обсчитываются ЭЦП, на основании чего и выдается заключение о скорости потока воздуха.

Данный вариант имеет свои недостатки – стабильное определение проходящего воздуха лишь при определенном диапазоне температур входящего воздуха. Да и нить, иногда выполненная как игла, может покрыться грязью – результативность замеров будет никакая.

Для этого нить делают из платины и проводят ее автоматическую очистку в заданные периоды времени – кратковременно разогревают до нескольких тысяч градусов. Несмотря на то, что для получения данных о расходе воздуха используется вычислительный прибор, получаемые им данные – аналоговые, следовательно, могут быть не столь точными, как цифровой сигнал.

Цифровые воздухомеры

Еще более совершенным способом подсчитать количество проходящего сквозь измеритель воздуха стал пленочный термоанемометр. В его конструкции предусмотрено два термодатчика, между которыми находится подогреваемая пленочная пластина. Она позволяет поддерживать температуру воздуха (а значит, и погрешность в показаниях датчика) в малых разбросах значений. Кроме того, таких датчиков, как в предыдущем случае – два, поэтому для каждого рассчитывается свое значение – а по их разности и вычисляется погрешность.

И самым совершенным, на сейчас – является пьезопленочный элемент. Он устанавливается во втягивающем тракте воздуховода, и представляет собой пластину на кольцевой рамке. При повышении втягивающего усилия (понижения давления в камере) – пластина изгибается, принимая куполовидную форму. Вмонтированные внутри нее элементы – пьезоэлектрики – отправляют данные о полученной деформации в ЭЦП, который, на совокупности этих данных и устанавливает величину проходящего воздуха.

Пленочный расходомер и принцип его работы

Чувствительный элемент этого устройства представлен кристаллом кремния, который имеет несколько достаточно тонких слоев платины. Эти слои выступают в качестве резисторов:

• Нагревательного;• Резистора датчика температуры;• Двух терморезисторов.

Сам чувствительный элемент находится в особом воздушном канале, который насыщается воздухом за счет разряжения. При этом достаточно высокая скорость воздушного потока препятствует загрязнению элемента. К тому же канал сконструирован особым образом, что позволяет более точно определить массу сгоревшего воздуха, благодаря возможности точного измерения массы как прямого, так и отраженного от клапанов воздуха.

Резистор, отвечающий за нагрев, всегда поддерживает постоянную температуру элемента, а разница температур на терморезисторах позволяет определить массу воздуха и направление его движения.

Как правило, такой расходомер выдает аналоговый сигнал в виде напряжения постоянного тока. Хотя некоторые конструкции расходомеров способны выдавать и более точный цифровой сигнал, который является предпочтительным с точки зрения блока управления.

 

Сигнал, выдаваемый пленочным расходомером, помогает определить:

• Для карбюраторных моделей ДВС – момент впрыска, количество топлива, момент поджигания топливной смеси и алгоритм работы системы улавливания паров.• Для дизельных моделей – момент впрыска и алгоритм работы системы рециркуляции газов.

Точное знание массы воздуха поступающего в камеру сгорания помогает системе управления рассчитать необходимо количество топлива, что обеспечивает полное сгорание топливной смеси и как следствие минимальное количество вредных веществ в выхлопе.

• < Назад
• Вперёд >