Расходомеры воздуха служат датчиками для определения объема поступающего воздуха.
В частности, их используют для приготовления горючей смеси в двигателях инжекторного типа. Такого рода «данные» раньше, в карбюраторном двигателе, регулировались самим водителем, путем открытия или закрытия дроссельной заслонки. Сейчас количество полученного воздуха сообщает ЭЦП именно датчик расходомера, который используется как в дизельных, так и в бензиновых двигателях.
Однако, применение расходомеров не ограничено только лишь ДВС, они могут использоваться во многих других сферах:
- промышленность
- лаборатории (пробоотборники, газоанализаторы)
- медицина
- рыбоводческое хозяйство и т.д.
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»:
- Специальные иголки в потоке всасываемого двигателем воздуха греются до тех пор, пока датчик температуры не укажет на их нагрев до указанного значения.
- 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.
Резюмируя
Скажем, что воздухомер – довольно тонкий, и, как правило, неремонтируемый прибор. Исключение составляют разве что механические датчики (их еще называют трубкой Пито), заслонки у которых возможно прочистить при разборке.
Остальные типы приборов, при их неисправности, проверяют на качество электрического соединения, и, в отдельных случаях – производят продувку сжатым воздухом. Если эта процедура не помогает – воздухомер придется заменить.
Пишите комментарии, дополнения к статье, может я что-то пропустил. Загляните на карту сайта Электронщик, буду рад если вы найдете на моем сайте еще что-нибудь полезное.