Máy đo chỉ số octan xăng siêu âm. Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện

Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện / Công nghệ đo lường

 Bình luận bài viết

Nhiều ô tô hiện đại được trang bị hệ thống đánh lửa điện tử với bộ điều khiển máy tính để cung cấp và phun nhiên liệu. Một trong những thông số quan trọng đối với hoạt động chính xác của bộ điều khiển là chỉ số octan của xăng. Nếu không tuân theo tiêu chuẩn, động cơ sẽ không thể hoạt động ở chế độ tối ưu, quá trình điều khiển phun nhiên liệu sẽ bị gián đoạn, dẫn đến mất điện khẩn cấp. Do đó, sự hiện diện của một thiết bị đơn giản và giá cả phải chăng cho tất cả người lái xe để kiểm soát chỉ số octan của xăng đổ vào bình xăng là rất quan trọng hiện nay.

Có nhiều phương pháp khác nhau để đo trị số octan của xăng [1], trên cơ sở đó người ta đã thành thạo việc sản xuất octanome. Ví dụ, thiết bị ZX101C được Zeltex sử dụng rộng rãi ở Nga sử dụng phương pháp đo trị số octan dựa trên sự hấp thụ bức xạ hồng ngoại của xăng trong dải 800...1100 nm. Thiết kế quang học đã được cấp bằng sáng chế của thiết bị chứa 14 bộ lọc ánh sáng, dẫn đến 14 lần đọc phổ hấp thụ trong phạm vi được chỉ định. Tiếp theo, dựa trên mô hình hiệu chuẩn, chỉ số octan được tính toán.

Máy phân tích phòng thí nghiệm XX-440 cũng được sản xuất, được thiết kế để phân tích nhanh chỉ số octan của xăng. Nó rất dễ sử dụng và có độ tin cậy cao nhờ các công nghệ hiện đại tinh vi nhất và các giải pháp kỹ thuật đã được cấp bằng sáng chế được sử dụng trong quá trình tạo ra nó. Sau mỗi lần bật, thiết bị sẽ tự kiểm tra để đạt được độ chính xác tối đa. Các kết quả đo được hiển thị trên màn hình và có thể được in trên máy in tích hợp cho biết số mẫu, ngày và thời gian thử nghiệm. Nhưng chi phí của một thiết bị như vậy được tính bằng hàng chục nghìn đô la Mỹ. Rất khó ngay cả đối với một người nghiệp dư vô tuyến rất có kinh nghiệm để tạo ra các octanom tương tự ở nhà.

Để chế tạo một thiết bị kích thước nhỏ và rẻ tiền phục vụ cho hoạt động kiểm soát chất lượng nhiên liệu, người ta có thể sử dụng phương pháp siêu âm xác định trị số octan của xăng [2], phương pháp này dựa trên cơ sở đo tốc độ lan truyền siêu âm trong xăng. Trên cơ sở phương pháp này, ngành công nghiệp trong nước đã sản xuất các octanom AC-98, SHATOX SX-150, OKTAN-IM, v.v.

Máy đo chỉ số octan được xem xét dưới đây không được khẳng định là có độ chính xác cao trong việc xác định chỉ số octan của xăng so với độ chính xác đã công bố của các thiết bị công nghiệp, nhưng nó vẫn có thể phân biệt xăng tốt với xăng xấu. Điều này rất quan trọng đối với một người đam mê xe hơi, vì chất lượng xăng tại nhiều cây xăng, thật không may, không đạt tiêu chuẩn. Ngoài ra, một octanome như vậy rất dễ sản xuất, yêu cầu điều chỉnh tối thiểu và sử dụng cơ sở nguyên tố rẻ tiền.

Cơm. 1. Sơ đồ khối của octanomer siêu âm (bấm vào để phóng to)

Sơ đồ khối của máy đo chỉ số octan siêu âm được thể hiện trong hình. 1. Ở đầu ra của bộ phát xung đơn, một xung (1) được hình thành, mà bộ phát chuyển sang tần số cộng hưởng của bộ phát siêu âm (2). Đối với các bộ phát siêu âm được sản xuất phổ biến nhất hiện nay, tần số này là 40, 200 hoặc 400 kHz [3]. Xung được bức xạ vào bình xăng của ô tô. Ở phía đối diện của bình xăng, máy thu siêu âm nhận xung này (3) và máy dò chọn lọc chuyển nó thành xung dòng điện một chiều (4), bị trễ so với xung (1) vào thời điểm siêu âm lan truyền trong xăng. lần này là

Δt = L/V,

trong đó L là khoảng cách giữa bộ phát và bộ thu siêu âm; V là tốc độ lan truyền siêu âm trong xăng phân tích. Dọc theo mặt trước của các xung phát ra và nhận được, một xung (5) được hình thành, thời lượng của nó bằng Δt. Bằng cách đo nó và biết khoảng cách giữa máy phát và máy thu, bạn có thể tính tốc độ V và sử dụng nó để ước tính chỉ số octan của xăng. Để đo thời lượng, xung được lấp đầy bằng các xung đếm sau với chu kỳ đã biết và số lượng của chúng được đếm. Sau đó, con số này được so sánh với các hằng số tham chiếu cho các nhãn hiệu xăng khác nhau và dựa trên kết quả so sánh, được hiển thị trên đèn LED, đưa ra kết luận về nhãn hiệu và chất lượng xăng.

Các giá trị của tốc độ lan truyền siêu âm ở các nhiệt độ khác nhau trong xăng, hiện đang được sử dụng trong động cơ ô tô và trong không khí, được đưa ra trong Bảng. 1.

Bảng 1

Do tốc độ lan truyền siêu âm trong xăng phụ thuộc đáng kể vào nhiệt độ, nên thiết bị đo được trang bị bộ điều chỉnh nhiệt, có tích hợp cảm biến nhiệt độ và lò sưởi trong bình xăng. Điều này cải thiện đáng kể độ chính xác của phép đo, đặc biệt là vào mùa đông.

Một sơ đồ nguyên lý của một octanome hoạt động theo nguyên tắc được mô tả được hiển thị trong hình. 2. Máy phát và máy dò tín hiệu siêu âm chọn lọc dựa trên chip giải mã âm thanh LM567 (DA2). Vi mạch này là một máy dò đồng bộ, bộ tạo dao động tham chiếu được bao phủ bởi một vòng lặp PLL. Bộ tạo có thể được điều chỉnh theo bất kỳ tần số F nào từ 100 Hz đến 500 kHz bằng cách chọn các tham số thích hợp của các phần tử C6, R9 và R10:

F = 1/(1,1·C6·(R9+R10)).

Do thiết bị sử dụng đầu dò siêu âm MA40S4R (VM1) và MA40S4S (BA1) với tần số cộng hưởng là 40 kHz [3] nên tần số của máy phát phải giống nhau. Bằng cách sử dụng cùng một bộ tạo để tạo xung phát ra và phát hiện xung nhận được, đảm bảo điều chỉnh ổn định của máy thu đối với tín hiệu máy phát.

Cơm. 2. Giản đồ của một octanomer (bấm vào để phóng to)

Bộ tạo dao động tinh thể trên phần tử logic DD8.4 tạo ra các xung đếm có tần số 1 MHz, sử dụng phần tử DD8.3, lấp đầy xung chênh lệch giữa tín hiệu phát và nhận, được hình thành ở đầu ra của phần tử dD8. 1. Do đó, số lượng xung đi qua phần tử DD8.3 bằng với khoảng thời gian đoạn siêu âm được đo trong xăng đi qua, được biểu thị bằng micro giây. Đối với xăng các loại ở nhiệt độ 20 ^оVới và chiều dài của đoạn đo được 1 m, con số này (N) được chỉ định trong Bảng. 2.

Bảng 2

Các xung được đếm bởi bộ đếm DD1. Vì chỉ có bảy chữ số của nó được sử dụng, có thể chứa một số không vượt quá 127, nên chúng bị tràn nhiều lần trong quá trình đếm và sau khi hoàn thành, chúng chứa phần còn lại chia số xung đếm được cho 128 (N mod 128) . Những dư lượng này cũng được liệt kê trong Bảng. 2. Do chênh lệch giữa giá trị tối đa và tối thiểu có thể có của phần dư của số lượng xung không vượt quá 127, nên không có sự mơ hồ trong số đếm khi phân tích trạng thái chỉ có bảy chữ số của bộ đếm.

Số từ đầu ra của bộ đếm được đưa đến một trong các đầu vào của bộ so sánh kỹ thuật số trên vi mạch DD3 và DD5. Ở đầu vào thứ hai của bộ so sánh, sử dụng công tắc SA1 luân phiên phục vụ các số tương ứng với thời gian trễ tham chiếu cho bốn loại xăng. Các số này được đặt ở đầu vào của các phần tử bộ đệm DD2, DD4, DD6 và DD9 trong mã nhị phân nghịch đảo, vì các phần tử này đang đảo ngược. Vì đầu ra của các phần tử này có ba trạng thái nên chúng có thể được kết hợp thành một đường dẫn chung, điều này được thực hiện trong máy đo chỉ số octan.

Với độ dài khác nhau của đoạn đo được (chiều dài của bình xăng), các số mẫu N thay đổi theo tỷ lệ, sau đó lấy phần còn lại của phép chia cho 128.

Bắt đầu đo chỉ số octan của xăng, bạn nên đặt công tắc SA1 ở vị trí "AI-80". Sau đó đặt lại bộ đếm bằng cách nhấn nút SB1 và ​​nhấn nút SB2 để thực hiện phép đo. Nếu chỉ số octan của xăng nhỏ hơn tham chiếu cho xăng của thương hiệu này, thì đèn LED màu đỏ HL3 sẽ bật. Nếu nó bằng tham chiếu, đèn LED màu vàng HL2 sẽ bật. Nếu nhiều hơn thì đèn LED xanh lục HL1 sẽ được bật. Trong trường hợp sau, công tắc SA1 phải được di chuyển tuần tự đến các vị trí tương ứng với chỉ số octan cao, đồng thời tiếp tục quan sát đèn LED.

Việc thiết lập thiết bị bắt nguồn từ việc đặt tần số thành 40 kHz ở chân 5 của chip DA3 bằng cách sử dụng điện trở cắt R9. Nếu sử dụng đầu dò siêu âm tần số cao hơn 100 hoặc 200 kHz, thì tần số máy phát phải được tăng lên tương ứng. Tuy nhiên, cần lưu ý rằng với sự gia tăng tần số siêu âm, sự suy giảm của nó trong xăng tăng lên. Do đó, kích thước của bể trong đó các phép đo được thực hiện sẽ phải giảm và điều này sẽ làm tăng sai số của thiết bị.

Các vi mạch kỹ thuật số được sử dụng trong octanomer có thể được thay thế bằng các vi mạch tương tự nhập khẩu của dòng 4000 và 74HC. Thay vì bộ điều chỉnh điện áp LT3013EFE, bất kỳ bộ điều chỉnh tuyến tính nào có điện áp đầu ra cố định hoặc có thể điều chỉnh là 5 V và dòng tải tối đa ít nhất là 100 mA đều sẽ hoạt động. Vì công suất tiêu thụ trên bộ ổn định là khoảng 0,7 W, nên nó phải được trang bị tản nhiệt.

Mạch điều nhiệt được hiển thị trong hình. 3. Được xây dựng trên IC điều nhiệt chuyên dụng LM56BIM (DA1), được tích hợp sẵn cảm biến nhiệt độ và nguồn điện áp tham chiếu 1,25 V (chân 1). Nhiệt độ bật và tắt của bộ sưởi được đặt theo giá trị điện áp ở đầu vào UTL (chân 3) và UTH (chân 2), tương ứng, phải bằng nhau [4]:

U_TL = 0,0062 T_L + 0,395

U_TH = 0,0062 T_H +0,395,

nơi T_L và T_H - đặt các giá trị nhiệt độ tương ứng, bật và tắt bộ gia nhiệt, ° C.

Cơm. 3. Mạch điều nhiệt

Các điện áp này nhận được từ điện áp chuẩn U_ref (chân 1) sử dụng bộ chia điện trở R1-R3. Với giá trị của R_Σ\u1d R2 + R3 + RXNUMX, điện trở của các điện trở này có thể được tính bằng các công thức:

R2=U_TLR_Σ / 1,25

R1 = (U_THR_Σ / 1,25) - R2

R3=R_Σ - R1 - R2

Xếp hạng của các điện trở R1-R3 được chỉ ra trong sơ đồ cung cấp nhiệt độ bật lò sưởi khoảng 18 ^оC, và nhiệt độ tắt máy của nó là khoảng 26 ^оC. Nếu nhiệt độ của xăng nhỏ hơn 18 ^оC, thì đèn LED HL2 sáng lên và bộ phận làm nóng EK1 bật. Nếu nhiệt độ trên 26 ^оC, bộ sưởi tắt, nhưng đèn LED HL1 bật. Do đó, khi bất kỳ đèn LED nào sáng, không cần đo chỉ số octan của xăng.

Để đo chính xác nhiệt độ của xăng, gói chip LM56BIM phải tiếp xúc nhiệt tốt với bình xăng. Các lá gia nhiệt tự dính được sử dụng để làm nóng bình xăng [5].

Văn chương

1. Phương pháp đo trị số octan trong nhiên liệu. - URL: oktis.ru/press/sposoby-izmereniya-oktanovogo-chisla-v-fuel.
2. Pashchenko V. M., Chuklov V. S., Vantsov V. I., Kolosov A. A. Phương pháp xác định trị số octan của xăng động cơ. Bằng sáng chế RU 2189039 C2. - URL: bd.patent.su/2189000-2189999/pat/servl/servletf315.html.
3. Thiết bị cảm biến sóng siêu âm. Hướng dẫn sử dụng. - URL: đối xứng.ru/supplier/murata/files/pdf/murata/ultrasonic-sensors.pdf.
4. LM56 Bộ điều nhiệt công suất thấp đầu ra kép. - URL: ti.com/lit/ds/symlink/lm56.pdf.
5. Lá sưởi tự dính 12 VDC. - URL: dip8.ru/files/pdf/fg12v.pdf.

Tác giả: A. Kornev

Xem các bài viết khác razdela Công nghệ đo lường.

Đọc và viết hữu ích bình luận về bài viết này.

<< Quay lại

Tin tức khoa học công nghệ, điện tử mới nhất:

Tiếng ồn giao thông làm chậm sự phát triển của gà con 06.05.2024

Những âm thanh xung quanh chúng ta ở các thành phố hiện đại ngày càng trở nên chói tai. Tuy nhiên, ít người nghĩ đến việc tiếng ồn này ảnh hưởng như thế nào đến thế giới động vật, đặc biệt là những sinh vật mỏng manh như gà con chưa nở từ trứng. Nghiên cứu gần đây đang làm sáng tỏ vấn đề này, cho thấy những hậu quả nghiêm trọng đối với sự phát triển và sinh tồn của chúng. Các nhà khoa học đã phát hiện ra rằng việc gà con ngựa vằn lưng kim cương tiếp xúc với tiếng ồn giao thông có thể gây ra sự gián đoạn nghiêm trọng cho sự phát triển của chúng. Các thí nghiệm đã chỉ ra rằng ô nhiễm tiếng ồn có thể làm chậm đáng kể quá trình nở của chúng và những gà con nở ra phải đối mặt với một số vấn đề về sức khỏe. Các nhà nghiên cứu cũng phát hiện ra rằng những tác động tiêu cực của ô nhiễm tiếng ồn còn ảnh hưởng đến chim trưởng thành. Giảm cơ hội sinh sản và giảm khả năng sinh sản cho thấy những ảnh hưởng lâu dài mà tiếng ồn giao thông gây ra đối với động vật hoang dã. Kết quả nghiên cứu nêu bật sự cần thiết ... >>

Loa không dây Samsung Music Frame HW-LS60D 06.05.2024

Trong thế giới công nghệ âm thanh hiện đại, các nhà sản xuất không chỉ nỗ lực đạt được chất lượng âm thanh hoàn hảo mà còn kết hợp chức năng với tính thẩm mỹ. Một trong những bước cải tiến mới nhất theo hướng này là hệ thống loa không dây Samsung Music Frame HW-LS60D mới, được giới thiệu tại sự kiện Thế giới Samsung 2024. Samsung HW-LS60D không chỉ là một chiếc loa mà còn là nghệ thuật của âm thanh kiểu khung. Sự kết hợp giữa hệ thống 6 loa có hỗ trợ Dolby Atmos và thiết kế khung ảnh đầy phong cách khiến sản phẩm này trở thành sự bổ sung hoàn hảo cho mọi nội thất. Samsung Music Frame mới có các công nghệ tiên tiến bao gồm Âm thanh thích ứng mang đến cuộc hội thoại rõ ràng ở mọi mức âm lượng và tính năng tối ưu hóa phòng tự động để tái tạo âm thanh phong phú. Với sự hỗ trợ cho các kết nối Spotify, Tidal Hi-Fi và Bluetooth 5.2 cũng như tích hợp trợ lý thông minh, chiếc loa này sẵn sàng đáp ứng nhu cầu của bạn. ... >>

Một cách mới để kiểm soát và điều khiển tín hiệu quang 05.05.2024

Thế giới khoa học và công nghệ hiện đại đang phát triển nhanh chóng, hàng ngày các phương pháp và công nghệ mới xuất hiện mở ra những triển vọng mới cho chúng ta trong nhiều lĩnh vực khác nhau. Một trong những đổi mới như vậy là sự phát triển của các nhà khoa học Đức về một phương pháp mới để điều khiển tín hiệu quang học, phương pháp này có thể dẫn đến tiến bộ đáng kể trong lĩnh vực quang tử học. Nghiên cứu gần đây đã cho phép các nhà khoa học Đức tạo ra một tấm sóng có thể điều chỉnh được bên trong ống dẫn sóng silica nung chảy. Phương pháp này dựa trên việc sử dụng lớp tinh thể lỏng, cho phép người ta thay đổi hiệu quả sự phân cực của ánh sáng truyền qua ống dẫn sóng. Bước đột phá công nghệ này mở ra triển vọng mới cho việc phát triển các thiết bị quang tử nhỏ gọn và hiệu quả có khả năng xử lý khối lượng dữ liệu lớn. Việc điều khiển phân cực quang điện được cung cấp bởi phương pháp mới có thể cung cấp cơ sở cho một loại thiết bị quang tử tích hợp mới. Điều này mở ra những cơ hội lớn cho ... >>

Tin tức ngẫu nhiên từ Kho lưu trữ Xóa ký ức 29.07.2020 Những âm mưu tuyệt vời của các bộ phim và tiểu thuyết có xu hướng trở thành hiện thực. Ví dụ, "xóa bộ nhớ" thường được đề cập trong họ. Các nhà nghiên cứu đến từ Ý đã đạt được thành công trong hướng đi này. Họ nắm vững kỹ thuật xóa ký ức khó chịu khỏi ký ức của một người. Người ta cho rằng nó có thể trở thành nền tảng để tạo ra các phương pháp điều trị hiệu quả các rối loạn tâm thần và hội chứng sau chấn thương. Xóa trí nhớ dựa trên tác động lên não bằng cách sử dụng kích thích từ trường xuyên sọ. Bằng cách tác động lên não với từ trường và hướng nó đến các vùng nhất định, có thể thay đổi hoạt động điện của chúng. Bằng cách thực hiện điều này một cách có trật tự, các nhà khoa học đã học được cách đạt được kết quả mà họ cần. Ví dụ, TMS có thể được sử dụng để điều trị bệnh Alzheimer, cải thiện kỹ năng toán học và giảm cảm giác thèm hút thuốc và các thói quen xấu khác. Các nhà khoa học đã tìm hiểu chi tiết về cách ký ức hình thành trong não. Họ nhấn mạnh sự hiện diện của một hiện tượng chẳng hạn như sự hợp nhất lại trí nhớ. Thuật ngữ này đề cập đến việc nhớ lại định kỳ các ký ức từ trí nhớ dài hạn, củng cố chúng. Nó được đặc trưng bởi cái gọi là "cửa sổ biến đổi", khi bộ nhớ có thể bị ảnh hưởng và sửa chữa. Biết được điều này và áp dụng một từ trường vào các khu vực của vỏ não trước trán, người ta có thể loại bỏ những ký ức khó chịu liên quan đến căng thẳng. Để khẳng định lý thuyết này, một thí nghiệm minh chứng đã được tiến hành với sự tham gia của 100 tình nguyện viên tình nguyện phục vụ khoa học. Họ được yêu cầu xem tuyển tập các bức ảnh có chủ đề trung tính. Trong khi xem, họ bị điện giật, gây ra những cú sốc điện khó chịu. Điều này gây ra mối liên hệ giữa bức ảnh và nỗi đau. Ngày hôm sau, họ được yêu cầu nhớ lại kinh nghiệm của mình và có một phiên TMS. Sau đó, ký ức của họ được kiểm tra lại. Hóa ra họ đã được giải thoát khỏi nỗi sợ bị điện giật, mặc dù họ không quên những gì đã xảy ra với họ vài ngày trước.

Tin tức thú vị khác:

▪ Acer ra mắt màn hình tấm nền IPS 27 inch

▪ Hệ thống vô hình để bảo vệ xe đạp khỏi trộm cắp

▪ Sự thành công của Graphene bị cản trở bởi các hạt silicon

▪ Trình điều khiển Ethernet mới không nhấn mạnh

▪ IC điều khiển cho hệ thống điều khiển bướm ga điện tử trên ô tô

Nguồn cấp tin tức khoa học và công nghệ, điện tử mới

Tài liệu thú vị của Thư viện kỹ thuật miễn phí:

▪ phần của trang web Công cụ thợ điện. Lựa chọn bài viết

▪ bài viết của Brigitte Anne-Marie Bardot. câu cách ngôn nổi tiếng

▪ bài viết Vết đen mặt trời là gì? đáp án chi tiết

▪ nhà sinh lý học bài báo. Mô tả công việc

▪ bài viết về cảm biến rung cơ thể. Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện

▪ bài viết Bộ biến đổi điện áp DC/DC Step-up, 12/300 volt. Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện

Để lại bình luận của bạn về bài viết này:

Tất cả các ngôn ngữ của trang này

Arabic	Hebrew	Polish
Bengali	Hindi	Portuguese
Chinese	Italian	Spanish
English	Japanese	Turkish
French	Korean	Ukrainian
German	Malay	Vietnamese

Trang chủ | Thư viện | bài viết | Sơ đồ trang web | Đánh giá trang web

www.diagram.com.ua
2000-2024