Схема электронного расходомера

Поставка электронного блока для расходомера

№ 31807285701, 12.12.2018 06:00 (мск)

223-ФЗ, Аукцион в электронной форме, участниками которого могут быть только субъекты малого и среднего предпринимательства

12 декабря 2018 01 января 2019

Чтобы смотреть документы в системе, даже когда
zakupki.gov.ru не работает, нужно оплатить систему.

ИНН 2466229600 КПП 246001001

ОКПД2 26.51.63.120
Счетчики производства или потребления жидкости

ОКВЭД2 26.51
Производство инструментов и приборов для измерения, тестирования и навигации

Участниками закупки могут быть только субъекты малого и среднего предпринимательства

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Схема — расходомер

Схема сливного расходомера ; / — бак; 2-сливная диафрагма; 3 — выходной преобразователь ( реостатный); 4 — поплавок. [1]

Схема барабанного расходомера для газов; / — корпус; 2 — барабан е камерами; 3 — подводящая трубка; 4-за-порная жидкость. [2]

Схема по-плавково-пружинного расходомера : / — диафрагма; 2 — поплавок; 3 — пружина. [3]

Схема расходомера пульсирующих потоков : / — — основная диафрагма 2 -вспомогательная диафрагма; 3 — мембрана; 4 — фильтр; 5 — вход вспомогательного потока воздуха; 6 — ресивер для демпфирования пульсаций вспомогательного потока; 7 — измеритель расхода любой системы; 8 — сопло. [4]

Схема расходомера постоянного перепада с внешней обратной связью: / — выходной преобразователь ( реостатный); 2 — электродвигатель; S — сужающее устройство ( поворотная заслонка); 4 — датчик перепада давлений; 5 — датчик давления; 6 — регулятор; 7 — датчик температуры. [5]

Разработаны схемы расходомеров , в которых вращательное движение заменено колебательным. Однако такое решение мало упрощает указанные проблемы и вносит ряд дополнительных затруднений. [6]

Имеются схемы расходомеров обтекания , у которых уравновешивание силы динамического давления на поплавок осуществляются электромагнитным способом. У них поплавок связан с железным сердечником, находящимся в поле наружного соленоида. Кроме того, имеется устройство ( например, фотосопротивление и осветитель), реагирующее на перемещение поплавка и изменяющее силу тока i в соленоиде так, чтобы обеспечить возврат поплавка в исходное положение. Подобные расходомеры работают по компенсационной схеме и предназначены для измерения сравнительно небольших расходов. Их называют также расходомерами с магнитной подвеской. Сила тока i пропорциональна объемному расходу, если вес поплавка скомпенсирован с помощью дополнительного соленоида. [7]

При схеме расходомера с двумя контрольными сечениями ( рис. 89, б) расстояние первого из них до места ввода вещества-индикатора должно быть не менее ID, а расстояние L второго сечения от первого тоже не менее ID, но желательно иметь последнее расстояние возможно больше. Если L 100D, то в каждом из этих сечений нужно иметь не менее двух стержневых электродов, пересекающих трубу по двум взаимно перпендикулярным диаметрам, а в прямоугольном канале следует иметь несколько параллельных электродов на равном расстоянии. Электроды должны быть тщательно изолированы друг от друга и от трубопровода. Внутренняя поверхность трубы в радиусе 1 м от электрода, а также поверхности электродов, не предназначенные для измерительных целей, покрываются изоляционной краской. Для ускорения процесса перемешивания целесообразно иметь турбули-затор между местом ввода и первым контрольным сечением, но не после него. [8]

В схеме расходомера , разработанного Швайгером, ультразвуковые колебания частотой 2 1 МГц в течение 500 мкс распространяются навстречу друг другу со сдвигом фазы на 180, после чего мультивибратор переключает пьезоэлементы с режима излучения на режим приема. В другом зарубежном расходомере переключение производится особым генератором, создающим сигналы двух форм. Один из сигналов включает генератор, возбуждающий колебания пьезоэлементов, второй сигнал переключает пьезоэлементы на прием. Принятые колебания после усиления преобразуются в импульсы прямоугольной формы. [9]

В схеме расходомера часто используются измерительно-преобразовательные звенья, служащие для формирования выходного сигнала. [10]

Различные варианты схем расходомеров , основанных на этом принципе, приведены на фиг. IV, 6, а два насоса создают постоянные потоки q, большие, чем основной поток Q, направленные один по потоку, второй против него. VI, 6, б основной поток разделяется на две ветви, содержащие диафрагмы. Насос постоянного расхода q создает постоянную циркуляцию потока. Полости трубопроводов до диафрагм объединены общим патрубком. [11]

Основным преимуществом схем расходомера с компенсацией сигнала на входе нулевого электронного усилителя является высокая точность измерений и независимость показаний прибора от изменений коэффициента усиления. [12]

Одна из схем расходомеров с таким передаточным механизмом представлена на фиг. Перемещение поплавка пропорционально перепаду давления. Угол поворота кулачка пропорционален перепаду давления. [13]

Расходомеры-счетчики газа ультразвуковые электронные Turbo Flow UFG-F

Расходомер-счетчик газа ультразвуковой электронный Turbo Flow UFG-F предназначен для высокоточных измерений в сфере коммерческого учета природного газа.

Принцип работы ультразвукового электронного расходомера-счетчика газа основан на том, что преобразователи посылают и принимают импульсы, проходящие через среду. Ультразвуковой расходомер-счетчик газа измеряет разность времени прохождения сигналов по потоку и против него, используя различные способы цифровой обработки сигналов, определяет скорость и объемный расход.

Назначение:

Ультразвуковые расходомеры газа предназначены для высокоточного измерения (до 0,3%):

  • Объемного расхода газа;
  • Массового расхода газа

в рабочих и стандартных условиях на трубопроводах Ду 50. 500мм.

Электронный вычислительный блок расходомера производит:

  • Измерение параметров потока газа: температуры, давления.
  • Вычисления накопленного объема газа.
  • Архивирование измеренных параметров.
  • Опционально: передача данных по каналам сотовой связи.

Область применения:

Расходомеры газа Turbo Flow UFG применяются для систем коммерческого и технологического учета природного, нефтяного и других видов газа на промышленных объектах различных отраслей.

Отличительные особенности:

  • Высокая точность измерений: 0,3. 1%;
  • Широкий диапазон измерения 1:200;
  • Отсутствие потерь давления;
  • Нечувствителен к вибрациям и акустическим шумам;
  • Интеллектуальная система самодиагностики;
  • Надежность ввиду отсутствия подвижных частей.

Наши инженеры совместно с научными сотрудниками Южного Федерального университета провели ряд исследований в области ультразвуковой расходометрии.
Результатом двухлетней работы стал уникальный измерительный комплекс на базе специальных пьезоэлектрических преобразователей, не чувствительных к загрязняющим отложениям толщиной до 1мм.
Это позволяет с успехом применять наши расходомеры для учета так называемого «грязного газа».

По диапазону температуры окружающей и измеряемой среды:

  • исполнение М – от минус 30 до плюс 70;
  • исполнение Х – от минус 60 до плюс 70.

По составу и выполняемым функциям:

  • Исполнение С0 – в состав входит преобразователь расхода ультразвуковой, электронный блок;
  • Исполнение С1Т — в состав входит преобразователь расхода ультразвуковой, электронный блок, преобразователь температуры, вычислитель расхода встроенный в электронный блок, возможна комплектация выносным терминалом или расходомерным шкафом с панельным, промышленным компьютером;
  • Исполнение С1ТР — в состав входит преобразователь расхода ультразвуковой, электронный блок, преобразователь температуры, преобразователь давления, вычислитель расхода встроенный в электронный блок, возможна комплектация выносным терминалом или расходомерным шкафом с панельным, промышленным компьютером ;
  • Исполнение С2ТР — в состав входит преобразователь расхода ультразвуковой, электронный блок, преобразователь температуры, преобразователь давления, вычислитель расхода вынесен в расходомерный шкаф ;
  • Исполнение С3ТР — в состав входит преобразователь расхода ультразвуковой, электронный блок, преобразователь температуры, преобразователь давления .
  • Исполнение С4 — в состав входит преобразователь расхода ультразвуковой, электронный блок, корректор объема газа «Суперфлоу 23» .

По взрывозащите:

  • 1 Ex dib [ia Ga] IIC T4 Gb;
  • 1 Ex d [ia Ga] IIC T4 Gb.

По типу корпуса:
V – участок измерительного трубопровода пъезоакустическими преобразователями;
VR – участок измерительного трубопровода пъезоакустическими преобразователями,
реверсивное исполнение;
С – специальный корпус с установленными пъезоакустическими преобразователями;
СR – специальный корпус с установленными пъезоакустическими преобразователями, реверсивное исполнение.

Специальное съемное приспособление позволяет проводить быструю «горячую» замену ультразвуковых датчиков на месте эксплуатации без сброса давления на магистрали и без демонтажа прибора.

Расходомер топлива для автомобиля

Один из вариантов устройства, которое позволяет контролировать количество и скорость жидкости (в частности топлива), протекающего через магистраль, был описан в статье И. Семенова и др. «Электронный расходомер жидкости» («Радио», 1986, № 1).

Повторение и налаживание этого расходомера связано с определенными трудностями, так как многие его детали требуют высокой точности обработки. Его электронный блок нуждается в хорошей помехозащищенности из-за высокого уровня помех в бортовой сети автомобиля. Еще один недостаток этого устройства — увеличение погрешности измерения с уменьшением скорости потока топлива (а режиме холостого хода и малой нагрузки на двигатель).

Описанное ниже устройство свободно от перечисленных недостатков, имеет более простую конструкцию датчика и схему электронного блока. В нем нет прибора для контроля скорости расходования топлива, его функцию выполняет счетчик суммарного расхода. Частота срабатывания пропорциональна скорости расходования топлива и воспринимается водителем на слух. Это не отвлекает от управления автомобилем, что особенно важно в условиях городского движения.

Расходомер состоит из двух узлов: датчика с электроклапаном, встроенного в топливную магистраль между бензонасосом и карбюратором, и электронного блока, расположенного в салоне автомобиля. Конструкция датчика изображена на рис.1. Между корпусом 8 и поддоном 2 зажата эластичная диафрагма 4, разделяющая внутренний объем на верхнюю и нижнюю полости. Шток 5 свободно перемещается в направляющей втулке 7 из фторопласта. Диафрагма зажата в нижней части штока двумя шайбами 3 и гайкой. На верхнем конце штока установлен постоянный магнит 9. В верхней части корпуса параллельно каналу, в котором находится шток, просверлены два дополнительных канала. В них установлены два геркона 10. В нижнем положении магнита, а значит, и диафрагмы, срабатывает один геркон, а в верхнем — другой.


Рис.1. 1-Штуцер, 2 — Поддон, 3- Шайбы, 4 — Диафрагма, 5- Шток,
6 — Пружина, 7 — Втулка, 8 — Корпус, 9 — Магнит, 10 — Герконы

В верхнее положение диафрагма переходит под действием давления горючего, поступающего от бензонасоса, а в нижнее ее возвращает пружина 6. Для включения датчика в топливную магистраль предусмотрены три штуцера 1 (один на поддоне и два — на корпусе).

Гидравлическая схема расходомера показана на рис. 2. Через канал 3 и электроклапан топливо от бензонасоса поступает в каналы 1, 2 и заполняет верхнюю и нижнюю полости датчика, а через канал 4 поступает в карбюратор. Переключается клапан под действием сигналов электронного блока (на этой схеме не показан), управляемого герконовым коммутатором датчика.


Рис.2

В исходном состоянии обмотка электроклапана обесточена, канал 3 сообщается с каналом 1, а канал 2 пепекрыт. Диафрагма находится в нижнем положении, как показано на схеме. Бензонасос создает избыток давления жидкости в нижней полости 6. По мере выработки двигателем топлива из верхней полости а датчика диафрагма будет медленно подниматься, сжимая пружину.

При достижении верхнего положения сработает геркон 1 и электроклапан закроет канал 3 и откроет канал 2 (канал 1 открыт постоянно). Под действием сжатой пружины диафрагма быстро переместится вниз, в исходное положение, и перепустит топливо через каналы 1, 2 из полости б в а. Далее цикл работы расходомера повторяется.

Смотрите так же:  Схема однолинейная узо

Электронный блок (Puc.3) подключают к датчику и электроклапану гибким кабелем через разъем ХТ1. Горкомы SF1 и SF2 (1 и 2 соответственно, по рис. 2) установлены в датчике (на схеме они изображены в положении, когда магнит не воздействует ни на один из них); Y1 — обмотка электромагнита клапана. В исходном положении транзистор VT1 закрыт, контакты К1.2 реле К1 разомкнуты и обмотка Y1 обесточена. Магнит датчика находится рядом с герконом SF2, поэтому геркон тока не проводит.


Рис.3

По мере расхода топлива из полости а датчика магнит медленно перемещается от геркона SF2 к геркону SF1. В некоторый момент геркон SF2 переключится, но это не вызовет никаких изменений в блоке. В конце хода магнит переключит геркон SF1 и через него и резистор R2 потечет базовый ток транзистора VT1. Транзистор откроется, сработает реле К1 и контактами К1.2 включит электромагнит клапана, а контактами К1.1 замкнет цепь питания счетчика импульсов Е1.

В результате диафрагма вместе с магнитом начнут быстро перемещаться вниз. В некоторый момент геркон SF1 после обратного переключения разорвет цепь базового тока транзистора, но он останется открытым, так как базовый ток теперь протекает через замкнутые контакты К1.1, диод VD2 и геркон SF2. Поэтому шток с диафрагмой и магнитом продолжат движение. В конце обратного хода магнит переключит геркон SF2, транзистор закроется, электромагнит Y1 клапана и счетчик Е1 выключатся. Система вернется в исходное состояние, и начнется новый цикл ее работы.

Таким образом, счетчик Е1 фиксирует число циклов срабатывания датчика. Каждый цикл соответствует определенному объему израсходованного топлива, который равен объему пространства, ограниченного диафрагмой в верхнем и нижнем положениях. Суммарный расход топлива определяют умножением показаний счетчика на объем топлива, израсходованного за один цикл. Этот объем устанавливают при тарировке датчика. Для удобства отсчета расходуемого топлива объем за один цикл выбран равным 0,01 литра. При желании этот объем можно несколько уменьшить или увеличить. Для этого необходимо изменить расстояние между герконами по высоте. При указанных размерах датчика оптимальный ход диафрагмы равен примерно 10 мм. Длительность цикла датчика зависит от режима работы двигателя и находится в пределах от 6 до 30 с.

При тарировке датчика необходимо отключить трубопровод от бензобака автомобиля и вставить его в мерный сосуд с топливом, а затем запустить двигатель и выработать некоторое количество топлива. Разделив это количество на число циклов по счетчику, получают значение единичного объема топлива за один цикл.

В расходомере предусмотрена возможность его отключения тумблером SA1. В этом случае диафрагма датчика постоянно находится в нижнем положении и топливо по каналам 2 и 3 через полость а будет напрямую поступать в карбюратор. Для реализации возможности отключения устройства в электроклапане необходимо снять резиновую манжету, перекрывающую канал 3, но при этом ухудшится погрешность расходомера.

Электронный блок смонтирован на печатной плате из стеклотекстолита толщиной 1,5 мм. Чертеж платы показан на рис. 4. Детали, устанавливаемые на плату, обведены на схеме штрихпунктирной линией. Плата смонтирована в металлической коробке и укреплена в салоне автомобиля под щитком приборов.


Рис.4

В устройстве использовано реле РЭС9, паспорт PC4.529.029.11; электроклапан — П-РЭ 3/2,5-1112. Счетчик СИ-206 или СБ-1М. Постоянный магнит можно использовать любой с торцевым расположением полюсов и длиной 18. 20 мм, необходимо только, чтобы он свободно перемещался в своем канале, не задевая стенок. Например, подойдет магнит от дистанционного переключателя РПС32, надо только сточить его до нужных размеров.

Корпус и поддон датчика вытачивают из любого немагнитного бензостойкого материала. Толщина стенки между каналами герконов и магнита не должна быть более 1 мм, диаметр отверстия под магнит — 5,1+0,1 мм, глубина — 45 мм. Шток изготовлен из латуни или стали 45, диаметр — 5 мм, длина резьбовой части — 8 мм, общая длина — 48 мм. Резьба на штуцерах датчика — М8, диаметр отверстия — 5 мм, а на штуцерах электроклапана — коническая К 1/8″ ГОСТ 6111-52. Пружина навита из стальной проволоки диаметром 0,8 мм ГОСТ 9389-75. Диаметр пружины — 15 мм, шаг — 5 мм, длина — 70 мм, усилие полного сжатия — 300. 500 г.

Если шток выполнен из стали, то магнит удерживается на нем за счет магнитных сил. Если же шток выполнен из немагнитного металла, то магнит необходимо приклеить или укрепить любым другим способом. Для того, чтобы работе датчика не мешало давление сжимаемого над магнитом воздуха, во втулке следует предусмотреть перепускной канал сечением около 2 мм2.

Диафрагма изготовлена из полиэтиленовой пленки толщиной 0,2 мм. Перед установкой в датчик ее необходимо отформовать. Для этого можно воспользоваться поддоном датчика в сборе со штуцером. Необходимо изготовить технологическое прижимное кольцо из листового дюралюминия толщиной 5 мм. По форме это кольцо точно соответствует сборочному фланцу поддона.

Для формовки диафрагмы шток в сборе с ее заготовкой вставляют с внутренней стороны в отверстие штуцера поддона и зажимают заготовку технологическим кольцом. Затем равномерно нагревают узел со стороны диафрагмы, держа его над пламенем горелки на расстоянии 60. 70 см и, слегка поднимая шток, формуют диафрагму. Для того, чтобы диафрагма не теряла эластичности в процессе эксплуатации, необходимо, чтобы она постоянно находилась в топливе. Поэтому при длительной стоянке автомобиля необходимо пережимать шланг от датчика к карбюратору, чтобы исключить испарение бензина из системы.

Датчик и электроклапан устанавливают на кронштейне в моторном отсеке около карбюратора и топливного насоса и кабелем соединяют с электронным блоком.

Работоспособность расходомера может быть проверена без установки его на автомобиль с помощью насоса с манометром, подключенного вместо бензонасоса. Давление, при котором срабатывает датчик, должно быть 0,1 . 0,15 кг/см2. Испытания расходомера на автомобилях «Москвич» и «Жигули» показали, что точность измерения расхода топлива не зависит от режима работы двигателя и определяется погрешностью установки единичного объема при тарировке, которую легко довести до 1,5. 2 %.

Расходомер топлива для авто своими руками

В одной из статей первого номера журнала «Радио» за 1986 год был описан вариант устройства, позволяющего осуществлять контроль над количеством жидкости и ее скоростью (в данном случае нас интересует топливо для авто), которая протекает в магистральных трубах.

В связи с высокими требованиями к точности обработки, могут возникнуть определенные сложности при повторении описанного расходомера, а так же в процессе его налаживания. Электронный блок этого прибора должен быть хорошо защищен от помех, в связи с тем, что в автомобильной бортовой сети уровень помех достаточно высокий. У этого устройства имеется и другой недостаток. Речь идет об том, что при сокращении скорости топливного потока, погрешность измерения неизбежно увеличивается.

Устройство, описанное ниже, не имеет указанных недостатков, конструкция датчика у него более простая, так же, как и схема электронного блока. Это устройство не имеет прибора, контролирующего скорость топливного расхода – для данной функции предназначен счетчик суммарного расхода. Водитель на слух воспринимается скорость топливного расходования, которое пропорционально частоте срабатывания. В городских условиях интенсивного движения это особенно важно, поскольку не отвлекает водителя от управления автомобилем.

Из чего состоит расходомер?

В приборе два узла:

1. Датчик с электрическим клапаном.

2. Электронный блок.

Датчик встроен в топливную магистраль, и располагается между карбюратором и бензонасосом. Электронный блок находится в салоне. На рисунке изображена конструкция датчика. 1 Эластичная диафрагма 4 зажата между поддоном 2 и корпусом 8. Она разделяет внутренний объем на две полости – нижнюю и верхнюю.

Направляющая втулка 7 выполнена из фторопласта. В ней свободно перемещается шток 5. В его нижней части зажата диафрагма с помощью гайки и двух шайб 3. Постоянный магнит 9 установлен на верхнем конце штока. Параллельно каналу, где расположен шток, вверху корпуса, имеется 2 дополнительных канала. В эти каналы входят два геркона 10. Один геркон срабатывает при нижнем положении магнита и диафрагмы, другой – при верхнем положении.

Puc.1. 1-Штуцер, 2 — Поддон, 3- Шайбы, 4 — Диафрагма, 5- Шток, 6 — Пружина, 7 — Втулка, 8 — Корпус, 9 — Магнит, 10 — Герконы

Диафрагма переходит в верхнее положение, благодаря действию давления топлива, которое поступает от бензонасоса. В нижнее положение она возвращается с помощью пружины 6. Чтобы датчик включился в топливную магистраль, на корпусе предусмотрено два штуцера, на поддоне – один. Штуцеры 3. На рисунке показана 2 гидравлическая схема расходомера. Топливо от бензонасоса, через электроклапан и канал 3, начинает поступать в каналы 1, 2, заполняя в датчике нижнюю и верхнюю полости. А в карбюратор оно поступает через канал 4. Клапан переключается под воздействием электронного блока и поступающих от него сигналов (на данной схеме не указан). Эл.блок управляется герконовым коммутатором, установленным в датчике.

Puc.2 Гидравлическая схема расходомера топлива.

Обмотка электроклапана в исходном состоянии обесточена, каналы 3 и 1 сообщаются между собой, в то время, как канал 2 перекрыт. На схеме показано, что диафрагма располагается в нижнем положении. В нижней полости 6 возникает избыток давления жидкости с помощью бензонасоса. Диафрагма начнет постепенно подниматься, по мере выработки топлива двигателем, из верхней полости а датчика, сжимая пружину.

Геркон 1 сработает по достижении верхнего положения, тогда электроклапан откроет канал 2 и закроет канал 3. При этом канал 1 постоянно открыт. Диафрагма немедленно переместится вниз под действием сжатой пружины. Она вернется в свое исходное положение, пропустив топливо из полости б в а, через каналы 1 и 2. Затем наблюдается повтор цикла в работе расходомера.

К электроклапану и датчику подключают электронный блок, с помощью гибкого кабеля, через разъем ХТ1. В датчике установлены горкомы SF1 и SF2. По схеме – ни на один из них не воздействует магнит. Транзистор VT1 закрыт в исходном положении, обмотка электромагнита клапана Y1 обесточена, 2 реле К1 разомкнуты. рРядом с герконом SF2 находится магнит датчика, поэтому геркон не проводит ток.

Puc.3 Электронный блок расходомера топлива.

Магнит постепенно перемещается, по мере расхода топлива, между герконами SF2 и SF1, из полости а датчика. В определенный момент переключается геркон SF2, но изменений в блоке это не вызовет никаких. Магнит, в конце хода переключает геркон SF1, и базовый ток транзистора VT1 потечет резистор R2 и через геркон SF1. Открывается транзистор, срабатывает реле К1, и включает электромагнит клапана контактами К1.2. При этом цепь питания счетчика импульсов Е1 замкнет контактами К1.1.
В итоге магнит и диафрагма быстро будут перемещаться вниз. В определенный момент, после обратного переключения, геркон SF1 размыкает цепь базового тока транзистора. При этом он остается открытым, поскольку теперь базовый ток протекает через диод VD2, замкнутые контакты К1.1 и геркон SF2. Это является причиной того, что шток с магнитом и диафрагмой продолжают перемещаться.
Магнит переключает геркон SF2 в конце обратного хода. После этого выключатся счетчик Е1 и электромагнит Y1 клапана, транзистор закроется и система возвращается в свое исходное состояние, после чего она готова новому циклу работы. Как видим, число циклов фиксирует счетчик Е1. При этом один цикл соответствует тому или иному объему топлива, равного объему ограниченного диафрагмой пространства, расположенной в нижнем и верхнем положениях.
Умножением объема топлива, использованного в ходе одного цикла, на показания счетчика, и определяют расход топлива, который устанавливают во время тарировки датчика. Чтобы было удобнее рассчитывать расходуемое топливо за один цикл, его объем приравнен к 0,01 литра. Этот объем можно изменить, увеличив или уменьшив, меняя при этом между герконами расстояние по высоте.
Оптимальный ход диафрагмы, при имеющихся размерах датчика, составляет около 10 мм. Продолжительность цикла датчика – в пределах от 6 до 30 с., и находится в зависимости от режима работы двигателя. При его тарировке следует отключить от бензобака трубопровод, вставив его в мерный сосуд, наполненный топливом, далее надо запустить двигатель, чтобы выработать то или иное количество топлива – делим его на число циклов (определяем по счетчику), и в итоге получаем число единичного объема топлива, израсходованного за один цикл.

Смотрите так же:  Схема подключения 380 с узо

Возможность его отключения предусмотрена в расходомере, тумблером SA1. При этом топливо будет поступать в карбюратор напрямую, через полость а, по каналам 2 и 3, поскольку диафрагма датчика в это время постоянно будет находиться в нижнем положении. Чтобы отключить в электроклапане устройства, придется снять перекрывающую канал 3 резиновую манжету, однако погрешность расходомера при этом ухудшится. Монтаж электронного блока выполнен на печатной плате, изготовленной из стеклотекстолита – пластина толщиной 1,5 мм. Ее чертеж приведен на рисунке 4. устанавливаемые на плату детали обведены штрихпунктиром на схеме. Смонтирована плата в металлической коробке. Ее крепление выполнено под щитком приборов в салоне авто.

Puc.4 Чертеж платы электронного блока расходомера топлива

Что использовалось в устройстве:

— Электроклапан – П-РЭ 3/2,5-1112

— Счетчик СИ-206 или СБ-1М.

При этом магнит можно брать любой, где длина 18…20 мм, а полюса имеют торцевое расположение. Важно, чтобы магнит мог свободно перемещаться в пределах своего канала, не затрагивая стенок. Для этого вполне подойдет магнит от РПС32 дистанционного переключателя, но придется его сточить до нужных размеров. Вытачивают поддон и корпус датчика из любого материала с немагнитными и бензостойкими качествами.

Между каналами магнита и герконов толщина стенки должна составлять до 1 мм, под магнит глубина отверстия – 45 мм, диаметр – 5,1+0,1 мм. Шток выполнен из стали 45 или латуни, длина резьбовой части – 8 мм, диаметр – 5 мм, общ.длина – 48 мм. На штуцерах датчика резьба – М8; отверстие с диаметром – 5 мм. На штуцерах электроклапана резьба коническая К 1/8″ ГОСТ 6111-52.

Используется пружина диаметром 0,8 мм, из стальной проволоки, ГОСТ 9389-75. Усилие полного сжатия – 300…500 г, диаметр пружины – 15 мм, длина – 70 мм, шаг – 5 мм. В случае, когда шток изготовлен из стали, магнит сам удерживается на нем.

Когда шток сделан из немагнитного металла, необходимо укрепить магнит другим способом. Чтобы давление сжимаемого воздуха, не мешало работе датчика, следует предусмотреть во втулке перепускной канал, сечением порядка 2 кв.мм. Диафрагма выполнена из полиэтилена 0,2 мм. Ее придется отформовать перед установкой в датчик. В этих целях можно использовать поддон датчика.

Из листового дюралюминия 5 мм. следует выполнить прижимное кольцо, которое по форме соответствует фланцу поддона. Шток, в сборе с ее заготовкой, для формовки диафрагмы вставляют в отверстие штуцера поддона с внутренней стороны, и зажимают технологическим кольцом всю заготовку.

Далее нагревают равномерно узел со стороны диафрагмы, удерживая его на расстоянии 60…70 см от пламени горелки. Формуют диафрагму слегка поднимая шток. Чтобы он, в дальнейшем, не теряла эластичности, надо чтобы она находилась в топливе постоянно. Поэтому придется пережимать шланг к карбюратору при длительной стоянке машины. Это исключит испарение бензина.

В моторном отсеке устанавливают электроклапан и датчик. Крепят их около топливного насоса и карбюратора на кронштейне, соединяя кабелем с электронным блоком. С помощью насоса с манометром можно проверить работоспособность расходомера, без его установки на автомобиль.

При этом манометр подключают вместо бензонасоса. Датчик срабатывает при давлении 0,1 …0,15 кг/см 2 . Расходомер был испытан на автомобилях Жигули и Москвич. В ходе проверки было установлено, что режим работы двигателя никак не влияет на точность показаний расхода топлива. Точный расход определяется расчетом погрешности установки разового объема при тарировке до 1,5…2 %.

Электронный блок расходомера жидкости

Построение принципиальной схемы ультразвукового измерителя расстояния. Конструкция электронного блока. Вычисление выводов навесного элемента и печатной платы на жесткость, статическую и динамическую прочность; расчет тепловой характеристики блока.

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

1. Принципиальная схема ультразвукового измерителя расстояния

2. Конструкция электронного блока

3. Расчет выводов навесного элемента R

4. Расчет печатной платы

5. Расчет тепловой характеристики блока

Список используемой литературы

Средства измерения играют важную роль при построении современных автоматических систем регулирования отдельных технологических процессов, которые требуют представления большого количества необходимой измерительной информации в форме, удобной для сбора, дальнейшего преобразования, обработки и ее представления. Именно поэтому в сфере приборостроения постоянно ведутся разработки новых и усовершенствование уже существующих методов и средств измерения. Новые разработки позволяют измерять необходимые параметры все более с высокой точностью, применять устройство в более жестких условиях эксплуатации, а это значительно расширяет область его эксплуатации, что особенно важно для авиационной промышленности.

Сегодня основными направлениями в разработках методов и средств измерения расстояния являются: повышение точности за счет введения новых электронных блоков, усовершенствование конструкции корпуса датчика, расширение диапазона измерения за счет использования датчика с большей чувствительностью.

Влияние условий эксплуатации на аппаратуру представляет собой сочетание климатических, радиационных и механических факторов. Наиболее подвержена комплексному воздействию факторов ЭРА — она должна быть работоспособной в условиях негерметизированного пространства, больших вибраций и перегрузок, имея при этом малые габариты и вес.

В данной расчетно-пояснительной записке приведены расчет навесного элемента и печатной платы на жесткость, статическую и динамическую прочность, а также тепловой расчет конструкции.

1. УСТРОЙСТВО И ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ ультразвукового измерителя расстояния

Рис 1. Схема электрическая принципиальная

Основным элементом устройства является микроконтроллер ATmega128. ATmega128 — маломощный 8-разр. КМОП микроконтроллер, основанный на расширенной AVR RISC-архитектуре. За счет выполнения большинства инструкций за один машинный цикл ATmega128 достигает производительности 1 млн. операций в секунду/МГц, что позволяет проектировщикам систем оптимизировать соотношение энергопотребления и быстродействия.

Согласно принципиальной схеме, для подключения элементов используются: альтернативные функции портов A, C, D, E микроконтроллера, выходы RESET, XTAL1, XTAL2, Vcc — напряжение цифровых элементов, GND — общий.

Жидкокристаллический индикатор — обладает следующими техническими характеристиками:

ѕ напряжение питания — +5 В;

ѕ потребляемая мощность — 10 — 15 мВт ;

ѕ встроенный контроллер — KS0066 или HD44780 (аналог);

ѕ встроенные фонты — англ. или англ./рус., спецсимволы;

ѕ Диапазон раб. температур — 20. +50°С;

ѕ Способ подсветки — LED — светодиодный.

Схема подключения питания индикатора предполагает наличие переменной нагрузки. В данном случае переменного резистора 3266.

Основные параметры переменного резистора 3266 :

ѕ мощность — 1Вт;

ѕ максимальное напряжение — 350В;

ѕ погрешность — 1%;

ѕ диапазон рабочих температур — -40…+70 °С.

Для передачи и приема данных к микроконтроллеру подключена микросхема MAX202. MAX202 — интерфейс передачи информации между двумя устройствами на расстоянии до 20 м. Основные технические характеристики MAX202:

ѕ скорость передачи данных — 120 кбит/с;

ѕ количество приемников — 2;

ѕ количество передатчиков — 2;

ѕ напряжение питания — 5В;

ѕ ток потребления без нагрузки — 2 мА.

Для обеспечения функционирования микросхемы MAX202 дополнительно в схему включается комплект конденсаторов CSMD100P0805C (100пФ).

На выводы порта Е микроконтроллера, выполняющих альтернативные функции источников внешнего прерывания, единичные сигналы подаются при замыкании ключей SW1 и SW2 соответственно через триггеры Шмидта. Каждая схема триггера Шмидта представляет собой две последовательно соединенных элемента «2И — НЕ» микросхемы К555ЛА3.

В качестве дополнительной нагрузки на микросхему К555ЛА3 используются резисторы SMD 0,125.

В качестве SW1 и SW2 выбраны кнопки PB6142FL — 4, имеющие следующие параметры:

ѕ напряжение питания — 5В;

ѕ максимальное сопротивление контактов — 100мОм;

ѕ минимальное сопротивление изоляции — 100МОм;

ѕ электрическая прочность — 300 000 переключений;

ѕ рабочая температура — — 20 …+70;

ѕ сила нажатия — 1,6 0,5 Н;

ѕ ход кнопки — 0,25 0,1 мм.

На вывод RES для мониторинга напряжений питания подключается интегральный супервизор питания MAX 809. Вывод 3 ИС подключается к источнику питания +5В. ИС обеспечивают высокую надежность систем при низкой стоимости, благодаря исключению необходимости подключения внешних элементов и регулировок. Низкий потребляемый ток делает ИС MAX809 идеальными для применения в портативном оборудовании.

Стабилизатор напряжения блока питания LM7805, который используется в схеме данного устройства, работает в широком диапазоне выходных напряжений, имеет встроенную систему защиты от перегрузки и от перегревания — как только температура кристалла микросхемы превысит допустимое значение, происходит ограничение выходного тока.

2. КОНСТРУКЦИЯ ЭЛЕКТРОННОГО БЛОКА РАСХОДОМЕРА ЖИДКОСТИ ВЫСОКИХ ТЕМПЕРАТУР

Конструкция электронного блока расходомера жидкости (приложение А) представляет собой пластмассовый корпус (изготовлен литьём) и крышку, крепление которых между собой осуществляется с помощью 2 винтов М3-3e х 26.66.019 ОСТ92-0736-72, которые закручиваются со стороны корпуса. Материал для изготовления корпуса выбран исходя из условий эксплуатации и экономических требований. Толщина стенок крышки и корпуса достаточна для обеспечения нормальной работы прибора согласно требованиям прочности, устойчивости, жесткости и характеристикам тепловых режимов работы.

Устройство содержит в своем составе два печатных узла. На первом ПУ расположены действующие элементы, которые выполняют рабочую функцию прибора, а на втором ПУ размещен светодиодный. Плата изготовлена из фольгированного стеклотекстолит.

Крепление индикатора происходит с помощью 2х винтов М3-8g х 12 ОСТ92-0730-72, которые крепятся к специально утолщенным стенкам корпуса. Для защиты индикатора от внешних воздействий к крышке прибора с внутренней стороны приклеивается стекло. На крышке прибора находятся две кнопки.

Прибор герметичен, что обеспечивается металлической частью корпуса, поэтому измеряемая жидкость не попадает внутрь прибора и обеспечивает его надежную работу.

Элементы на печатной плате располагаются в соответствии с электрической принципиальной схемой согласно технологическим требованиям. Габаритные размеры печатной платы определяются в первую очередь характером применяемых элементов и плотностью их размещения. Для уменьшения габаритных размеров и массы прибора применяются полупроводниковые приборы, миниатюрные навесные элементы, печатный монтаж. Использование микросхем способствует переходу не только к малой массе и размеру, но и к микротокам, а следовательно, и к небольшим тепловыделениям. Кроме того, снижение материалоемкости существенно отражается на экономии исходных материалов.

Смотрите так же:  Заземление на магнитоле

Питание осуществляется с помощью 2х батареек, для смены которых в боковой панели расположена крышка.

Печатная плата — однослойная, чего достаточно для размещения ЭРЭ и печатного монтажа.

Для защиты от повреждений печатный узел покрывается лаком УР — 231 ОСТ19.0055 — 85.

Пайка выполняется припоем ПОС 61 ГОСТ 21931 — 76

Соответствие разработанной ПП расходомера жидкости высоких температур топологического конструирования

Габаритные размеры печатной платы составляют 50х50х2. Такие маленькие габариты удалось достичь с помощью использования микросхем, миниатюрных навесных элементов и печатный монтаж. При разработке ПП расходомера топлива ДВС были рассмотрены несколько вариантов расположения элементов. Учитывая основные критерии был выбран наиболее оптимальный вариант, представленный в приложении . Главным критерием наилучшего решения служит правило двух минимумов : минимум пересечений и минимум длины связей. На основе этого правила и было выбрано такое расположение элементов, что позволило значительно сократить длину печатного монтажа, при этом сохранив необходимое расстояние между элементами и токопроводящими дорожками.

3. РАСЧЕТ НА ПРОЧНОСТЬ И ЖЕСТКОСТЬ ВЫВОДОВ ЭЛЕМЕНТА

ультразвуковой электронный плата печатный

Данная конструкция относится к наземной аппаратуре. Исходя из того, что процесс эксплуатации исследуемого устройства не связан с воздействием больших перегрузок или жесткими климатическими условиями, будем считать, что на аппаратуру действуют нагрузки связанные с автомобильным перевозками.

Выполним расчет на прочность и жесткость ПП из фольгированнoго стеклотекстолита, толщиной 2 мм с креплением в 4 точках. На плате установлены: резисторы SMD 0,125 — 15 шт.; конденсаторы К53 — 4 — 4 шт., CSMD100P0805C — 5 шт; резонатор кварцевый 1.00МНС49 — 1 шт., микросхемы MAX202 — 1 шт.; ATMEGA128 — 1 шт., MAX809 — 1 шт., К555ЛА3 — 1 шт., индикатор DV — 0802 — 1 шт., батарейка AC — 03 — 3 шт.

Для конденсатора К53 — 4 выполнить расчет на прочность выводов при условии, что он установлен на плате горизонтально, а нагрузка приложена вдоль его оси.

Расстояние между центрами монтажных отверстий 17 мм, между осью элемента и платой 3 мм.

Для указанного случая применения находим следующие условия эксплуатации:

ѕ частота колебаний ?=0 — 15 Гц

ѕ амплитуда колебаний 10 — 40 мм

ѕ виброперегрузка nв=10

ѕ ударная перегрузка nуд=10

ѕ линейная перегрузка nл=6 .

Для конденсатора К53 — 4 выписываем габаритные размеры:

Выводы выполнены из холоднокатаной медной проволоки, для которой находим:

ѕ =1,23*10 5 МПа (1,23*10 11 Н/м 2 )

ѕ плотность =1,6*10 3 кг/м 3

ѕ предел прочности в=200 МПа

ѕ модуль упругости =3*10 4 МПа (30*10 9 Н/м 2 )

Вычислим длину вывода l от точки изгиба до радиоэлемента:

Момент инерции поперечного сечения вывода элемента равен:

Собственная частота колебаний для принятой модели состоит:

Рассчитаем коэффициент расстройки:

Коэффициент расстройки меньше 0,5, следовательно, величину силы, действующей на элемент, находим из уравнения:

Определим максимальные изгибающие моменты в характерных точках рамы:

Вычислим изгибающее напряжения вывода, предварительно рассчитав момент сопротивления сечения провода:

По отношению к этой же точке сила Pu будет вызывать деформацию сдвига. Напряжение сдвига найдем, предварительно определив площадь поперечного сечения вывода:

Эквивалентное напряжение составит:

Допускаемое напряжение находим, приняв :

Проверяем выполнение неравенства при действии вибрации 1,97 3 0,050,050,002=0,0225 кг

Суммарная масса навесных элементов составит:

Распределенная по площади масса будет равна:

Коэффициент В при четырех точках крепления имеет значение:

Собственная частота колебаний платы :

Рассчитываем коэффициент расстройки х:

Затем проверяем выполнение условия: 0,5?0,026?1,41

Условие не выполняется, следовательно, печатный узел не работает в резонансной области.

Определяем амплитуду смещения платы на собственной частоте колебаний:

По следующей формуле, приняв логарифмический декремент колебаний , значение показателя затухания для фольгированного стеклотекстолита будет равным:

Тогда коэффициент передачи з будет равен:

Амплитуда смещения платы на максимальной частоте вибрации составляет:

Вычислим допускаемые напряжения в опасном сечении из условия статической прочности, приняв коэффициент запаса n=3:

Вычислим допускаемый прогиб платы, приняв коэффициент Ка=0,021:

Проверяем выполнение неравенства:

Из условия динамической прочности, приняв

у-1=0,3ув, Ку=1,3 и n=1,8 вычислим допускаемые напряжения:

Определяем допускаемый прогиб платы:

Проверяем выполнение неравенства:

Площадь боковой поверхности блока:

Площадь поверхности нагретой зоны в верхней и нижней области:

Площадь поверхности внутренней части блока в верхней и нижней области:

Площадь поверхности нагретой зоны в нижней области:

1. Используя формулу для ориентировочного определения тепловой проводимости участка от нагретой зоны к кожуху, определяем в первом приближении:

2. Задаемся перегревом кожуха °С; при этом температура кожуха будет °С.

Определяющая температура °С.

3. Находим конвективные коэффициенты теплоотдачи верхней, нижней, боковой поверхности кожуха. Необходимое для вычисления значения А1 находим из данных для воздуха:

Для °С ; при этом

Определяющий размер для боковых поверхностей L3=0,019 м; при этом

4. Рассчитываем коэффициент лучеиспускания кожуха. Найдем значение функции температуры

при этом Вт/(м 2 К).

5. Найдем полные коэффициенты теплоотдачи с поверхности кожуха:

6. Находим тепловую проводимость кожуха:

7. Определяем температуру нагретой зоны:

8. Находим мощность, рассеиваемую в блоке:

9. Задаемся перегревом кожуха , при этом температура кожуха будет , определяющие температуру .

Необходимое для вычислений значение при tm=25

A1=1.37 Вт/(), при этом:

Рассчитываем коэффициент лучеиспускания кожуха:

Найдем полные коэффициенты теплоотдачи с поверхностей кожуха:

Найдем тепловую проводимость кожуха:

Определим температуру нагретой зоны:

Находим мощность, рассеиваемую в блоке:

Проведя тепловой расчет, можем сделать вывод, что рассеиваемая в блоке мощность невелика, поэтому особых мер по защите блока от теплового воздействия не требуется.

В данной работе рассмотрен электронный бок расходомера жидкости. В расчетно-пояснительной записке представлена конструкция блока и расчеты навесного элемента на виброустойчивость и на статическую прочность, расчеты печатной платы на жесткость и расчет тепловой характеристики блока. В графической части прилагается сборочный чертеж электронного блока. В результате проведенного анализа выяснилось, что условие жесткости выполняется как в динамическом режиме, так и в статическом, что свидетельствует о работоспособности печатного узла в заданных условиях эксплуатации.

Разработанный прибор рекомендуется для использования в широком спектре отраслей промышленности. В связи с этим при проектировании прибора решались следующие задачи: снижение объема и массы, расширение использования микроэлектронной базы, увеличение степени интеграции, максимальное использование стандартизации.

Список используемой литературы

1. Авиационные приборы: Учебник для ВУЗов./В.А. Боднер.- М..-Машиностроение 1969.-467с., ил.

2. Конструирование и микроминиатюризация радиоэлектронной аппаратуры: Учебник для вузов./П.П. Гель, Н.К. Иванов-Есипович. — Л.: Энергоатомиздат. Ленингр. отд-ние. 1984.-536 с., ил.

3. Конструирование печатных узлов: Учеб. Пособие./ А.А. Сухобрус, В.А.Ткаченко. — Харьков: Харьк. Авиац. Ин-т,1990.-105 с.

4. ОСТ 4.010.030.-81.Установка навесных элементов на печатных платах.

Размещено на Allbest.ru

Подобные документы

Разработка структурной и принципиальной схемы, проектирование изготовления печатной платы. Расчёт потребляемой мощности и температурного режима блока, проектирование его корпуса. Чертёж основания блока устройства и сборочный чертёж блока устройства.

курсовая работа [1,6 M], добавлен 19.11.2012

Вычисление силовых трансформаторов с магнитопроводами типа ОЛ и Ш. Выбор размеров корпуса электронного блока с принудительным охлаждением. Расчет охлаждающей системы, площади радиатора проходного транзистора блока питания и параметров электронного блока.

курсовая работа [1,4 M], добавлен 01.04.2013

Анализ существующих методов и устройств для измерения высоты и дальности. Разработка структурной схемы микропроцессорного блока отображения информации и электрической принципиальной схемы блока измерительного преобразователя. Описание функций выводов.

курсовая работа [3,5 M], добавлен 13.03.2012

Принцип работы схемы электрической принципиальной регулируемого двухполярного блока питания. Выбор типа и элементов печатной платы и метода ее изготовления. Разработка топологии и компоновки печатного узла. Ориентировочный расчет надежности устройства.

курсовая работа [277,6 K], добавлен 20.12.2012

Описание электрической принципиальной схемы и разработка технических конструкторских документов на стабилизатор напряжения 12В блока питания стереофонического усилителя. Расчет чертежа печатной платы и построение трехмерной модели электронного прибора.

курсовая работа [3,5 M], добавлен 28.05.2013

Разработка функциональной и принципиальной схемы блока управления контактором и расчет силовой части устройства. Расчет параметров силового транзистора и элементов блока драйвера. Выбор микроконтроллера и вычисление параметров программного обеспечения.

дипломная работа [3,4 M], добавлен 16.12.2011

Выбор конструкции, материалов и покрытий. Расчет теплового режима. Расчет платы на ударопрочность и вибропрочность. Определение допустимой длины проводников печатной платы. Анализ технологичности оригинальных деталей. Технология общей сборки блока.

дипломная работа [429,6 K], добавлен 25.05.2012

Конструкция современной ЭВМ. Требования по условиям эксплуатации. Интегральные микросхемы, используемые в печатной плате. Разработка конструкции блока. Задачи компоновки и покрытия. Критерии оптимального размещения модулей. Расчет теплового режима.

курсовая работа [609,6 K], добавлен 16.08.2012

Конструкция печатного узла. Технология его изготовления с максимальным использованием монтажа на поверхность, что позволит провести быстрый ремонт за счет замены неисправного блока на исправный. Чертежи схемы электрической принципиальной и печатной платы.

курсовая работа [1,2 M], добавлен 08.02.2011

Обзор аналогов изделия. Описание структурной схемы. Описание схемы электрической принципиальной. Разработка и расчет узлов схемы электрической принципиальной. Обоснование выбора элементов схемы. Расчет печатной платы. Тепловой расчет.

дипломная работа [622,7 K], добавлен 14.06.2006

Похожие статьи:

  • Прибор для измерения импульсного тока Устройство для измерения импульсного тока Изобретение относится к импульсной технике и может быть использоваться для измерения режимов работы импульсных потребителей тока. С целью повышения точности измерений в устройство введены […]
  • Реле контроля тока ркт-1 ac100-400в Реле тока РКТ-1 контроль токов до 1А или до 5А, АС100-400В Реле тока РКТ-1 выдаёт управляющий сигнал при обнаружении выхода значения тока в однофазных сетях выше или ниже установленного. Реле контроля тока служит для контроля : […]
  • Сп кабели и провода Сп кабели и провода 1. Расшифровка. C – свинцовая оболочка П - Броня из стальной оцинкованной проволоки 2. Элементы конструкции кабеля. 1. Токопроводящая жила — медная однопроволочная жила ”ож” (класс 1) - медная многопроволочная (класс […]
  • Покупаю провода ФОРУМ RusCable.Ru п/п № Барабан № ед.изм. кол-во 1 41Б01970 м 80 2 41Б01982 м 75 3 41Б02899 м 75 4 41Б01976 м 75 5 В 44418 м 75 6 В 44524 м 125 7 В 44515 м 110 8 В 44417 м 80 9 В 44446 м 80 10 41Б03058 м 130 11 41Б02971 м 115 12 41Б03059 […]
  • Провода на автозаводской Автозаводская улица ЮАО Москвы - поставки светотехнического оборудования Первая Электротехническая компания специализируется на комплектации светотехнической и электротехнической продукцией строящихся объектов, оптово-розничной торговле […]
  • Niva chevrolet схемы электрические Электросхема Шевроле Нива ВАЗ-2123 Схема электрических соединений ЭСУД АЗ-2123 1 – контроллер; 2 – электровентилятор системы охлаждения двигателя правый; 3 – электровентилятор системы охлаждения двигателя левый; 4 – модуль зажигания; 5 – […]