초음파 가솔린 옥탄가 측정기. 무선 전자 및 전기 공학 백과사전

무선 전자 및 전기 공학 백과사전 / 측정 기술

 기사에 대한 의견

많은 최신 자동차에는 연료 공급 및 분사를 위한 컴퓨터 제어 장치가 있는 전자 점화 시스템이 장착되어 있습니다. 제어 장치의 올바른 작동에 중요한 매개변수 중 하나는 가솔린의 옥탄가입니다. 표준을 준수하지 않으면 엔진이 최적의 모드로 작동할 수 없으며 연료 분사 제어 프로세스가 중단되어 비상 전원 손실이 발생할 수 있습니다. 따라서 모든 운전자가 연료 탱크에 붓는 휘발유의 옥탄가를 제어할 수 있는 간단하고 저렴한 장치의 존재는 오늘날 매우 중요합니다.

가솔린의 옥탄가를 측정하는 방법에는 여러 가지가 있습니다[1]. 예를 들어 Zeltex가 러시아에서 널리 사용하는 ZX101C 장치는 800~1100nm 범위에서 휘발유의 적외선 흡수를 기준으로 옥탄가를 측정하는 방법을 사용합니다. 장치의 특허받은 광학 설계에는 14개의 광 필터가 포함되어 있어 지정된 범위의 흡수 스펙트럼을 14번 판독할 수 있습니다. 다음으로 보정 모델을 기반으로 옥탄가가 계산됩니다.

휘발유의 옥탄가를 신속하게 분석하도록 설계된 실험실 분석기 XX-440도 생산됩니다. 가장 정교한 현대 기술과 특허받은 기술 솔루션을 사용하여 사용하기 쉽고 신뢰성이 높습니다. 스위치를 켤 때마다 장치가 자체 테스트를 수행하여 최대 정확도를 달성합니다. 측정 결과는 디스플레이에 표시되며 샘플 번호, 테스트 날짜 및 시간을 나타내는 내장 프린터에 인쇄할 수 있습니다. 그러나 그러한 장치의 비용은 수만 달러로 측정됩니다. 경험이 많은 라디오 아마추어라도 집에서 비슷한 옥토노머를 만드는 것은 매우 어렵습니다.

연료 품질의 작동 제어를 위한 작고 저렴한 장치를 만들기 위해 휘발유의 초음파 전파 속도 측정을 기반으로 하는 휘발유의 옥탄가 [2]를 결정하는 초음파 방법을 사용할 수 있습니다. 이 방법을 기반으로 국내 업계에서는 이미 옥타노머 AC-98, SHATOX SX-150, OKTAN-IM 등을 생산하고 있다.

아래에서 고려하는 옥탄가는 산업용 장치의 공표된 정확도에 비해 휘발유의 옥탄가를 결정하는 데 매우 정확하다고 주장하지는 않지만 그럼에도 불구하고 좋은 휘발유와 나쁜 휘발유를 구별할 수 있게 합니다. 불행히도 많은 주유소의 휘발유 품질이 표준을 충족하지 못하기 때문에 이것은 자동차 애호가에게 중요합니다. 또한 이러한 XNUMX량체는 제조가 용이하고 최소한의 조정이 필요하며 값싼 원소 기반을 사용합니다.

쌀. 1. 초음파 옥타노머의 블록 다이어그램(확대하려면 클릭)

초음파 1량체의 블록도는 Fig. 1. 단일 펄스 발생기의 출력에서 ​​펄스 (2)가 형성되어 송신기가 초음파 방출기 (40)의 공진 주파수로 전달합니다. 현재 생산되는 가장 일반적인 초음파 방출기의 경우 이 주파수는 200, 400 또는 3kHz입니다[3]. 맥박은 자동차의 가스 탱크로 방사됩니다. 가스 탱크의 반대편에 있는 초음파 수신기는 이 펄스(4)를 수신하고 선택적 감지기는 초음파가 휘발유에서 전파되는 시간까지 펄스(1)에 상대적으로 지연된 직류 펄스(XNUMX)로 변환합니다. 이번에는

Δt = L/V,

여기서 L은 초음파 송신기와 수신기 사이의 거리입니다. V는 분석된 가솔린에서 초음파의 전파 속도입니다. 방출되고 수신된 펄스의 전면을 따라 지속 시간이 Δt인 펄스(5)가 형성됩니다. 그것을 측정하고 송신기와 수신기 사이의 거리를 알면 속도 V를 계산하고 이를 사용하여 가솔린의 옥탄가를 추정할 수 있습니다. 지속 시간을 측정하기 위해 펄스는 알려진 기간을 가진 다음 카운팅 펄스로 채워지고 그 수가 계산됩니다. 그런 다음 이 수치를 다른 휘발유 브랜드의 기준 상수와 비교하고 LED 표시기에 표시된 비교 결과를 기반으로 휘발유의 브랜드와 품질에 대한 결론을 내립니다.

현재 자동차 엔진과 공기 중에서 사용되는 휘발유의 다양한 온도에서 초음파 전파 속도 값이 표에 나와 있습니다. 1.

표 1

휘발유에서 초음파의 전파 속도는 온도에 크게 의존하기 때문에 측정 설비에는 휘발유 탱크에 온도 센서와 히터를 내장한 서모 스탯이 장착되어 있습니다. 이것은 특히 겨울에 측정 정확도를 크게 향상시킵니다.

설명된 원리에 따라 작동하는 옥타노머의 개략도가 그림 2에 나와 있습니다. 567. 송신기 및 선택적 초음파 신호 감지기는 LM2(DA100) 톤 디코더 칩을 기반으로 합니다. 이 마이크로 회로는 기준 발진기가 PLL 루프로 덮여 있는 동기 검출기입니다. 생성기는 요소 C500, R6 및 R9의 적절한 매개변수를 선택하여 10Hz ~ XNUMXkHz의 모든 주파수 F로 조정할 수 있습니다.

F = 1/(1,1·C6·(R9+R10)).

이 장치는 공진 ​​주파수가 40kHz[4]인 초음파 트랜스듀서 MA1S40R(VM4) 및 MA1S40S(BA3)를 사용하므로 생성기의 주파수는 동일해야 합니다. 방출된 펄스를 생성하고 수신된 펄스를 감지하기 위해 동일한 생성기를 사용함으로써 송신기 신호에 대한 수신기의 안정적인 튜닝이 보장됩니다.

쌀. 2. 옥타노머의 개략도(확대하려면 클릭)

논리 요소 DD8.4의 수정 발진기는 DD1 요소를 사용하여 dD8.3 요소의 출력에서 ​​형성되는 방출 신호와 수신 신호의 차이 펄스를 채우는 8MHz 주파수의 카운팅 펄스를 생성합니다. 1. 따라서 요소 DD8.3을 통과한 펄스의 수는 가솔린에서 초음파 측정 세그먼트가 통과하는 기간과 같으며 마이크로초로 표시됩니다. 20의 온도에서 다른 등급의 휘발유 ^о측정된 세그먼트의 길이가 1m인 경우 이 숫자(N)가 표에 표시됩니다. 2.

표 2

펄스는 카운터 DD1에서 카운트됩니다. 127을 초과하지 않는 숫자를 포함할 수 있는 128개의 숫자만 사용되기 때문에 카운트 프로세스 중에 여러 번 오버플로되고 완료되면 카운트된 펄스 수를 128(N mod 2)로 나눈 나머지가 포함됩니다. 이러한 잔류물도 표에 나열되어 있습니다. 127. 펄스 수의 잔차의 최대값과 최소값의 차이가 XNUMX을 넘지 않기 때문에 카운터의 XNUMX자리만 상태를 분석할 때 카운트에 모호성이 없습니다.

카운터 출력의 숫자는 DD3 및 DD5 마이크로 회로의 디지털 비교기 입력 중 하나에 공급됩니다. 스위치 SA1을 사용하는 비교기의 두 번째 입력에서 2가지 가솔린 등급에 대한 지연의 기준 지속 시간에 해당하는 숫자를 번갈아 제공합니다. 이러한 숫자는 역이진 코드에서 버퍼 요소 DD4, DD6, DD9 및 DDXNUMX의 입력에 설정됩니다. 이러한 요소는 반전되기 때문입니다. 이러한 요소의 출력에는 세 가지 상태가 있으므로 옥탄 미터에서 수행되는 공통 버스로 결합될 수 있습니다.

측정된 세그먼트의 길이(가스 탱크의 길이)가 다른 경우 예시적인 숫자 N이 비례적으로 변경된 다음 128로 나눈 나머지가 사용됩니다.

휘발유의 옥탄가 측정을 시작하려면 SA1 스위치를 "AI-80" 위치로 설정해야 합니다. 그런 다음 SB1 버튼을 눌러 카운터를 재설정하고 SB2 버튼을 눌러 측정을 수행합니다. 휘발유의 옥탄가가 해당 브랜드의 휘발유 기준치보다 낮으면 빨간색 LED HL3가 켜집니다. 기준과 같으면 노란색 LED HL2가 켜집니다. 더 많으면 녹색 LED HL1이 켜집니다. 후자의 경우 LED를 계속 관찰하면서 스위치 SA1을 높은 옥탄가에 해당하는 위치로 순차적으로 이동해야 합니다.

장치 설정은 트리밍 저항 R40를 사용하여 DA5 칩의 핀 3에서 주파수를 9kHz로 설정하는 것입니다. 100 또는 200kHz의 더 높은 주파수 초음파 트랜스듀서를 사용하는 경우 그에 따라 발생기 주파수를 증가시켜야 합니다. 그러나 초음파 주파수가 증가하면 휘발유 감쇠가 증가한다는 점을 명심해야합니다. 따라서 측정이 이루어지는 탱크의 치수를 줄여야 하며 이는 기기의 오류를 증가시킵니다.

옥타노머에 사용되는 디지털 마이크로회로는 4000 및 74HC 시리즈의 수입 아날로그로 대체할 수 있습니다. LT3013EFE 전압 조정기 대신 조정 가능하거나 고정된 출력 전압이 5V이고 최대 부하 전류가 100mA 이상인 모든 선형 조정기가 작동합니다. 스태빌라이저에서 소비되는 전력은 약 0,7W이므로 방열판을 장착해야 합니다.

서모 스탯 회로는 그림에 나와 있습니다. 3. 온도 센서가 내장되어 있고 56V(핀 1)의 기준 전압 소스가 있는 전용 서모스탯 IC LM1,25BIM(DA1)을 기반으로 합니다. 히터 켜짐 및 꺼짐 온도는 각각 입력 UTL(핀 3) 및 UTH(핀 2)의 전압 값으로 설정되며, 이는 동일해야 합니다[4].

U_TL = 0,0062T_L + 0,395

U_TH = 0,0062T_H + 0,395,

여기서 T_L 그리고 티_H - 온도 값을 각각 설정하여 히터를 켜고 끕니다. °C.

쌀. 3. 서모스탯 회로

이 전압은 기준 전압 U에서 얻습니다._심판 (핀 1) 저항 전압 분배기 R1-R3 사용. 주어진 R 값_Σ\u1d R2 + R3 + RXNUMX, 이러한 저항의 저항은 다음 공식을 사용하여 계산할 수 있습니다.

R2=유_TL아르 자형_Σ / 1,25

R1 = (유_TH아르 자형_Σ / 1,25) - R2

R3=R_Σ - R1 - R2

다이어그램에 표시된 저항 R1-R3의 정격은 약 18의 히터 스위치 온 온도를 제공합니다. ^оC이고 종료 온도는 약 26입니다. ^о다. 휘발유의 온도가 18도 미만인 경우 ^оC, 그런 다음 HL2 LED가 켜지고 발열체 EK1이 켜집니다. 체온이 26도 이상일 경우 ^оC, 히터는 꺼지지만 HL1 LED는 켜집니다. 따라서 LED가 켜져 있으면 휘발유의 옥탄가를 측정할 가치가 없습니다.

휘발유의 온도를 정확하게 측정하려면 LM56BIM 칩 패키지가 가스 탱크와 열 접촉이 양호해야 합니다. 가스 탱크를 가열하기 위해 접착식 가열 포일이 사용되었습니다[5].

문학

1. 연료의 옥탄가를 측정하는 방법. - URL: oktis.ru/press/sposoby-izmereniya-oktanovogo-chisla-v-fuel.
2. Pashchenko V. M., Chuklov V. S., Vantsov V. I., Kolosov A. A. 모터 가솔린의 옥탄가를 결정하는 방법. 특허 RU 2189039 C2. - URL: bd.patent.su/2189000-2189999/pat/servl/servletf315.html.
3. 초음파 센서. 신청 매뉴얼. - URL: symmetron.ru/suppliers/murata/files/pdf/murata/ultrasonic-sensors.pdf.
4. LM56 이중 출력 저전력 온도 조절기. - URL: ti.com/lit/ds/symlink/lm56.pdf.
5. 접착식 가열 포일 12 VDC. - URL: dip8.ru/files/pdf/fg12v.pdf.

저자: A. Kornev

다른 기사 보기 섹션 측정 기술.

읽고 쓰기 유용한 이 기사에 대한 의견.

<< 뒤로

과학 기술의 최신 뉴스, 새로운 전자 제품:

우주선을 위한 우주 에너지 08.05.2024

새로운 기술의 출현과 우주 프로그램 개발로 인해 우주에서 태양 에너지를 생산하는 것이 점점 더 실현 가능해지고 있습니다. 스타트업 Virtus Solis의 대표는 SpaceX의 Starship을 사용하여 지구에 전력을 공급할 수 있는 궤도 발전소를 만들겠다는 비전을 공유했습니다. 스타트업 Virtus Solis는 SpaceX의 Starship을 사용하여 궤도 발전소를 건설하는 야심찬 프로젝트를 공개했습니다. 이 아이디어는 태양 에너지 생산 분야를 크게 변화시켜 더 쉽게 접근할 수 있고 더 저렴하게 만들 수 있습니다. 스타트업 계획의 핵심은 스타십을 이용해 위성을 우주로 발사하는 데 드는 비용을 줄이는 것이다. 이러한 기술적 혁신은 우주에서의 태양 에너지 생산을 기존 에너지원에 비해 더욱 경쟁력 있게 만들 것으로 예상됩니다. Virtual Solis는 Starship을 사용하여 필요한 장비를 제공하여 궤도에 대형 태양광 패널을 구축할 계획입니다. 그러나 주요 과제 중 하나는 ...>>

강력한 배터리를 만드는 새로운 방법 08.05.2024

기술이 발전하고 전자제품의 사용이 확대됨에 따라 효율적이고 안전한 에너지원을 만드는 문제가 점점 더 시급해지고 있습니다. 퀸즈랜드 대학의 연구원들은 에너지 산업의 지형을 바꿀 수 있는 고출력 아연 기반 배터리를 만드는 새로운 접근 방식을 공개했습니다. 기존 수성 충전 배터리의 주요 문제점 중 하나는 전압이 낮아 현대 장치에서의 사용이 제한되었다는 것입니다. 그러나 과학자들이 개발한 새로운 방법 덕분에 이러한 단점은 성공적으로 극복되었습니다. 연구의 일환으로 과학자들은 특수 유기 화합물인 카테콜에 눈을 돌렸습니다. 배터리 안정성을 높이고 효율을 높일 수 있는 중요한 부품임이 밝혀졌습니다. 이러한 접근 방식으로 인해 아연 이온 배터리의 전압이 크게 증가하여 경쟁력이 향상되었습니다. 과학자들에 따르면 이러한 배터리에는 몇 가지 장점이 있습니다. 그들은 b를 가지고 있다 ...>>

따뜻한 맥주의 알코올 함량 07.05.2024

가장 흔한 알코올 음료 중 하나인 맥주는 마시는 온도에 따라 고유한 맛이 변할 수 있습니다. 국제 과학자 팀의 새로운 연구에 따르면 맥주 온도가 알코올 맛에 대한 인식에 중요한 영향을 미치는 것으로 나타났습니다. 재료 과학자 Lei Jiang이 주도한 연구에서는 서로 다른 온도에서 에탄올과 물 분자가 서로 다른 유형의 클러스터를 형성하여 알코올 맛의 인식에 영향을 미친다는 사실을 발견했습니다. 저온에서는 더 많은 피라미드 모양의 클러스터가 형성되어 "에탄올" 맛의 매운 맛을 줄이고 음료의 알코올 맛을 덜 만듭니다. 반대로 온도가 높아질수록 클러스터가 사슬 모양으로 변해 알코올 맛이 더욱 뚜렷해집니다. 이는 바이주와 같은 일부 알코올 음료의 맛이 온도에 따라 변하는 이유를 설명합니다. 획득된 데이터는 음료 제조업체에 새로운 전망을 열어줍니다. ...>>

아카이브의 무작위 뉴스 전기 생산을 위한 대장균 박테리아 17.09.2023 스위스 로잔 연방기술연구소(EPFL)의 연구원들은 양조장 폐수에서 전기를 생산할 수 있는 인공적으로 변형된 대장균 균주를 만들어 획기적인 발전을 이루었습니다. 이 균주는 이 분야의 최신 생명공학 개발의 효율성을 능가했습니다. 전기를 생산하는 대장균의 전기적 활동을 증가시키기 위해 연구자들은 박테리아 Shewanella oneidensis에서 발견되는 것과 유사한 단백질 복합체를 생성하는 지침을 포함하도록 게놈을 수정했습니다. 후자는 예를 들어 비소를 포함한 독성 금속을 탐지하는 데 사용할 수 있는 금속을 산화하여 전류를 생성하는 능력으로 유명합니다. 엔지니어들은 S. oneidensis 전기 경로의 모든 구성 요소를 E. coli에 성공적으로 통합하여 경로를 부분적으로만 복제했던 이전의 생명공학 균주에 비해 효율성이 두 배 향상되었습니다. 그러나 이러한 박테리아가 실험실뿐만 아니라 실제 산업 환경에서도 작동할 수 있는지 여부는 여전히 의문입니다. 초기 연구에는 양조장 폐수 처리에 조류를 사용하는 타당성 분석이 포함되었습니다. 이러한 식물은 설탕, 전분, 알코올 및 효모의 잔류물이 포함된 물을 처리해야 하므로 원치 않는 미생물 활성화를 방지하기 위해 환경으로 방출되기 전에 처리가 필요합니다. 팀은 스위스 로잔에 있는 지역 양조장에서 수집한 폐수를 대상으로 변형된 대장균을 사용하여 시스템을 테스트했습니다. 변형된 박테리아는 50시간 만에 폐수를 성공적으로 처리했습니다. 따라서 조작된 대장균은 비록 전기 생산 능력이 여전히 S. oneidensis보다 약간 열등함에도 불구하고 산업 폐수 처리에 훨씬 더 효과적인 것으로 밝혀졌다고 과학자들은 말했습니다.

다른 흥미로운 소식:

▪ UP Xtreme i11 싱글 보드 컴퓨터

▪ 새로운 재료는 모양을 변경합니다.

▪ 물의 어는점 기록이 깨졌다

▪ PHILIPS, 러시아에서 미러 TV 출시

▪ IO Data 모바일 배터리는 동시에 두 개의 장치를 충전합니다.

과학 기술 뉴스 피드, 새로운 전자 제품

무료 기술 라이브러리의 흥미로운 자료:

▪ 사이트의 섹션 집에서 공장 기술. 기사 선택

▪ 기사 무에서 아무것도 나오지 않습니다. 대중적인 표현

▪ 기사 최초의 의사는 누구였습니까? 자세한 답변

▪ 기사 가스 절단기. 업무 설명서

▪ 기사 운전자의 장치. 무선 전자 및 전기 공학 백과사전

▪ 기사 실행 중인 스레드. 포커스 시크릿

이 기사에 대한 의견을 남겨주세요:

이 페이지의 모든 언어

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

홈페이지 | 도서관 | 조항 | 사이트 맵 | 사이트 리뷰

www.diagram.com.ua
2000-2024