Датчик расхода топлива
Датчик расхода топлива.
Охарактеризовать датчик расхода топлива предложенный для изготовления, можно как "центробежный насос" работающий на оборот, т.е. не насос толкает жидкость, а жидкость крутит крыльчатку "насоса". А обороты крыльчатки, снимаются с помощью оптопары и передаются на устройство счета. Таким образом, если контролировать число импульсов от крыльчатки, можно подсчитать количество жидкости прошедшей через неё.
Недостатком данного датчика, является его большая инерционность, а следствие этого погрешность измерения пульсирующего потока жидкости. Для компенсации данного недостатка в устройство датчика добавлена камера с резиновой диафрагмой, которая является перегородкой сообщающегося сосуда и гасящая резкие пульсации потока топлива возникающие при работе поплавковой камеры карбюратора. Также необходимо для компенсации погрешности потерь, наименьшая масса крыльчатки. Еще один из способов, это нанесение засечек в камере крыльчатки, для торможения, моментов инерции. Схематически датчик выглядит так:
1. Вход
2. Выход
3. Резиновая диафрагма (объем камер по 3см3)
4,5. Жеклированные отверстия около 1.5
6,7. Оптопара
8. Крыльчатка (d=18мм)
Для того чтобы изготовить датчик своими руками, понадобится:
Руки, которые растут не от...
Свободного времени 12 часов (4 дня по 3 часа).
Дрель.
Набор сверл.
Метчики М3, М4, М6.
Штангенциркуль.
Набор надфилей.
Напильник (треугольный, плоский)
Эпоксидная смола 1см3 (клей ЭДП)
Супер-клей (один тюбик)
Дихлорэтан 1см3.
Наждачная бумага.
Тонкий алюминий 0,5мм.
Оргстекло 4-6мм.
Одна прокладка из ремкомплекта бензонасоса УАЗ или лист маслостойкой резины 0.8мм.
Старая компьютерная мышка.
Шесть болтов с гайками М4
Два болта с гайками М3 (болты из латуни)
Стальные цилиндры длина 3,5см (d1-6мм, d2-3мм)
Швейная игла 0,8мм.
Пружина от переключателя П2К
Изготовление датчика:
Выпиливаем из оргстекла 4 прямоугольника
Складываем их вместе и наносим на верхней заготовке разметку 6-ти крепящих болтов на верхнем прямоугольнике и два центровых отверстия, компенсаторной камеры и камеры крыльчатки.
Зажимаем все 4 прямоугольника в тески, используя мягкие прокладки на губки (оргстекло хрупкое).
Сверлим первое отверстие 3.2мм, крепежных болтов, не забывая, что оргстекло плавится (при сверление необходимо следить чтобы сверло не перегрелось и не было наплывов отверстий) что приводит к увеличению диаметра отверстия и может привести к поломке сверла.
Стружку от сверления необходимо собрать и растворить в 1см3 дихлорэтана, для образования клейкой массы, которая понадобится позже.
Нарезаем в нем резьбу на М4 и закручиваем крепящий болт.
Поочередно сверлим все отверстия не забывая закручивать болты .
Когда четыре заготовки готовы, наносим с одной стороны на торцах метки в виде рисок или надсверливаем точки, необходимо пометить все четыре пластины (первая – 1точка, вторая – 2 точки и т.д.)
Наносим центры отверстий, для крыльчатки и камеры компенсатора.
Сверлим насквозь всех четырех заготовок центровочные отверстья диаметром 2.3мм, необходимо следить за перпендикуляром к плоскости.
Сверлим заготовки под номером 2 и 3.
Важной частью является выпиливание каналов в заготовке 2 и 3. Каналы пропиливаются с сторон где заготовка 1 соединяется с 2 и где заготовка 3 соединяется с 4. Каналы выпиливаются отрезком ножовочного полотна, частью, где отсутствует развод зубцов. Глубина каналов составляет 2/3 от толщины оргстекла. Ширина запила 0.8мм.
Круглым надфилем сделать надпилы с внешней стороны 2 заготовки (надпилы образуют неравномерную "воронку" для жидкости идущей от крыльчатки, а также на заготовке 2 сверху отверстия камеры крыльчатки, сделан запил круглым напильником, для прохождения лучей оптопары)
Треугольным напильником сделать засечки на заготовке 3, так как показано на рисунке ниже.
На рисунках готовые заготовки с отверстиями (счет заготовок слева направо)
Изготавливаем прокладку, которая будет находиться между заготовками 2 и3. Она должна быть выполнена из маслостойкой резины 0.8мм или из выше указанного ремкомплекта.
Для изготовления крыльчатки понадобится ролик из старой мышки, тонкий алюминий 0.5мм и швейная игла 0.8мм:
Выгибаем из полоски тонкого алюминия лопасти крыльчатки и крепим их, сделав засечки на ролике. в центр которого в засверленное отверстие вставляем иглу, один конец которой будет иметь заводскую заточку, а другой необходимо заточить самому. Между лопастями необходимо просверлить отверстия диаметром 3мм, они будут являться окнами для оптопары и каналами для жидкости.
ролик от мышки алюминий 0.5мм готовая крыльчатка
Из трубок диаметром 6мм изготавливаем впускной и выпускной патрубки, нарезав на них резьбу М6 и накрутив гайки:
В двух болтах М3 из латуни кончиком метчика зенкуем конусные углубления, которые будут являться подшипниками для оси крыльчатки.
В заготовках 1 и 2, нарезаем резьбу на М3 для болтов-подшипников и М6 для патрубков.
Все готово для пробного сбора датчика в одно целое, это выглядит так:
детали механической части датчика, а ниже порядок сборки (заг.1, на неё заг.2 и т.д)
Крыльчатка должна быть, как можно лучше сбалансирована, добиться балансировки, можно подрезая уголки лопастей, или чуть сильнее загнут более тяжелую лопасть. Правильно изготовленная механическая часть датчика и хорошо настроенные болты подшипников дают свободное вращение крыльчатки при легком дутье с расстояния 10см во входное отверстие датчика.
Когда все отлажено и крыльчатка крутится без помех и вибраций, равномерно останавливаясь при расположении корпуса датчика как вертикально, так и горизонтально, можно приступить к склейке заготовок 1+2 и 3+4.
Обрабатываем склеиваемые поверхности чистым дихлорэтаном и наносим на них тонким слоем заранее приготовленную клейкую массу, следя за тем, чтобы при склеивании не забились каналы.
склеенные поверхности, сжатые болтами сохнут около 4-х часов
Вклеиваем клеем ЭДП штуцеры, промазав клеем резьбовое соединение, это можно выполнить одновременно с пунктом 25 и оставить сохнуть на 12-24 часа:
После высыхания клея собрать корпус и проверить на герметичность. В выходную камеру датчика необходимо поместить пружину для начального усилия диафрагмы.
Завершающей стадией изготовления датчика, является установка и настройка оптопары, извлеченной из мышки.
Устанавливаются они в непосредственной близости от болтов-подшипников, и при вращении крыльчатки, по максимуму амплитуды импульсов на осциллограмме, находится оптимальное место расположения оптронов. Датчик работает нормально при размахе сигнала в ½ и более, от напряжения питания.
Крепление оптронов можно выполнить при помощи клея ЭДП или Супер-клея.
Болты-подшипники после регулировки залить ЭДП или под контргайками герметизировать резиновыми кольцами.
Оргстекло – хороший световод, поэтому торцы корпуса датчика необходимо закрасить черной нитроэмалью, дабы исключить влияние помех от внешнего источника света.
Рекомендуемая схема включения оптопары:
Данный вариант позволяет выносить датчик на расстояние до 3-х метров от основной схемы расходомера, этот вариант наиболее устойчив к электромагнитным помехам автомобиля.
Вид готового датчика:
Вид датчика промышленного исполнения:
Вид расходомера на стадии отладки:
Сам расходомер был выполнен в корпусе от мобильного телефона:
Всем удачи в работе!!!
