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轿车用卡门旋涡空气流量计 流量计产品介绍

发布时间:2022-12-13 08:30:01人气:
摘 要: 为提高轿车燃油经济性、动力性以及排放清洁性,必须严格控制发动机电控燃油喷射系统混合气的空燃比,则必须对进气流量进行测量。本文介绍了一种卡门式涡流空气流量计进气阻力小、体积小、重量轻、反应灵敏、压力损失低、脉动气流测量精度高、测量范围广的。关键字: 卡门漩涡;空气流量计;光学;超声波一、前言在轿车的电控燃油喷射系统(EFI)中,在进气通道上安装有空气流量计。它的作用是测量进入发动机气缸内的空气量,以便给发动机的电控单元(ECU)提供数据,使ECU严格地控制混合气的空燃比,即控制喷油器的喷油量,达到提高轿车燃油经济性、动力性以及排放清洁性的目的。测量进气量常用的空气流量计有卡门旋涡式空气流量计、翼片式空气流量计、热线式空气流量计、热膜式空气流量计。翼片式空气流量计结构简单、可靠性高,但进气阻力大,响应较慢且体积大;热线式空气流量计无运动部件,工作可靠,响应快,但缺点是易受吸入气体脉动影响,在流速分布不均时误差较大,且易断丝;热膜式空气流量计的工作试验方法和热线式空气流量计类似,但热膜式传感器不使用白金线作为热线,而是将热线电阻、补偿电阻等用厚膜工艺制作,在同一陶瓷基片上,使发热体不直接承受空气流动所产生的作用力,从而增加了发热体的强度,不但使空气流量计的可靠性进一步提高,也使误差减小,性能更好,但仍然存在着流速分布不均时误差较大的问题。卡门旋涡式空气流量计无可动部件,具有无磨损、进气阻力小、体积小、重量轻、反应灵敏、压力损失低、脉动气流测量精度高、测量范围广、便于安装和维护,等优点。*缺点是成本较高,多用在高档轿车上。二、卡门旋涡空气流量计

1、卡门旋涡试验方法所谓卡门旋涡,是指在流体中放置一个圆柱状或三角状物体时,在这一物体的下游就会产生的两列旋转方向相反,并交替出现的旋涡,(图1)。当满足h/l=0.281时,两列旋涡是稳定的。对于圆柱体,设单列旋涡产生的频率为f,则有:

式中,St—斯特劳哈尔数;d—圆柱体直径(mm);ν—流体流速(m/s);β—直径比,β=d/D,D为管道直径。若管道面积为A,由式(1)可知,流体的体积流量qv为:

对于三角状物体,其平均边长为d,则流体的体积流量qv为:

对于一台具体的卡门旋涡空气流量计,有如下关系式:

式中qv—空气流量;f—单列旋涡产生的频率;k—比例常数,它与管道直径、圆柱体直径等有关。由式(4)可知,体积流量与卡门旋涡流量计的输出频率成正比。利用这一试验方法,对于一台具体的卡门旋涡空气流量计,只要检测卡门旋涡的频率,就可以求出空气流量。根据旋涡频率的检测方式的不同,汽车用涡流式空气流量计分为超声波检测式和光学式检测式两种。例如,丰田凌志LS400型轿车和皇冠3.0型轿车采用了光电检测涡流式空气流量计;日本三菱吉普车、中国长风猎豹吉普车和韩国现代轿车采用了超声波检测涡流式空气流量计。2、卡门旋涡空气流量计的工作试验方法(1)光学式卡门旋涡空气流量计光学式卡门旋涡空气流量计的工作试验方法如图2所示。这种空气流量计主要由管路、旋涡发生器、整流栅、导孔、反光镜(金属箔)、板弹簧、发光二极管(LED)、光敏晶体管等部分组成。发光二极管作为光源使用,而光敏三极管为光电转换元件。光学式卡门旋涡空气流量计的工作试验方法是:在产生卡门旋涡的过程中,旋涡发生器两侧的空气压力会发生变化,通过导孔作用在金属箔上,从而使其振动,发光二极管的光照在振动的金属箔上时,光敏三极管接收到的金属箔上的反射光是被旋涡调制的光,其输出经解调得到代表空气流量的频率信号。(2)超声波式卡门旋涡空气流量计工作试验方法超声波式卡门旋涡空气流量计的工作试验方法与光学式卡门旋涡空气流量计的工作试验方法大致相同,只是光学元件换成了声学元件,其试验方法如图3所示。工作试验方法:在旋涡发生器下游管路两侧相对安装超声波发射探头1和超声波接收探头8,超声波发射探头1不断向超声波接收探头8发出一定频率(一般为40kHz)的超声波,当超声波通过进气气流到达超声波接收器时,由于受到卡门涡流对空气密度的影响,就会使超声波从发射探头到接收探头的时间较无旋涡时变晚而产生相位差。集成控制电路对此相位信号进行处理,根据相位或相位差的变化情况计量出涡流的频率,就可得到旋涡脉冲信号(涡流频率信号),即代表体积流量的电信号,该信号输入ECU后,ECU就可以计算出进气量。

这种超声波式卡门漩涡空气流量计的传感器部分可分为发射探头和接收探头两部分,二者都是利用压电材料制成的。其中发射探头是利用压电材料的逆压电效应制作的,即当对其通以超声电信号时,它会产生机械波向外发射;而接收探头是利用压电材料的正压电效应制作的,即当外力(即发射探头发出的机械波)作用在该材料上时,它会产生电荷(电信号)输出。,对此信号进行处理,就可得到旋涡脉冲信号,即代表体积流量的电信号,ECU由此计算出进气量。3、卡门旋涡空气流量计的注意事项在使用过程中,卡门旋涡空气流量计内部电路一旦被检测发现有故障,一般是不进行修复的,而是直接更换新的。4、卡门旋涡空气流量计故障案例及解决方案在对电控轿车进行故障诊断的过程中,常常会出现因为空气流量计的故障而导致轿车不能正常行驶的案例。案例1,一辆丰田皇冠3.0型轿车,用户反映该车在行驶过程中换挡时发动机转速表指针会上下波动,当发动机转速在4000r/min时,车速只能达到100km/h。根据这个情况进行检查,发现是变速器不能正常换挡。针对变速器的这个故障,利用故障诊断仪对变速器的电控系统进行检测,没有发现系统中存在任何故障记忆;然后对变速器进行全面检查分析,没发现问题,*根据维修经验判定是发动机输出动力不足造成的,而导致该车换挡时发动机转速波动的主要原因是混合气时浓时稀,经过一系列检查后,发现是该车所用的光电式卡门旋涡空气流量计内部电子线路损坏。在更换空气流量计后,故障排除。案例2,一辆凌志LS400轿车高速闯车。发动机在原地加速时运转正常。当汽车行驶速度在120~140km/h左右时,汽车会出现闯动的现象,有时闯动频繁,有时只是偶尔闯动,感觉好像是发动机间歇断火。经诊断发现该故障是该车的卡门旋涡空气流量计高速时有时信号输出不正常所致。三、结论卡门旋涡式空气流量计无可动部件,具有无磨损、进气阻力小、体积小、重量轻、反应灵敏、压力损失低、脉动气流测量精度高、测量范围广、便于安装和维护,等优点。在高档轿车上得到广泛应用。参考文献:[1]杨庆彪,丰田车系新电器[M],北京:中国劳动社会保障出版社,2008.[2]娄云,汽车电子控制技术[M],北京:科学出版社,2009. 转子流量计的安装注意事项

  转子流量计又称浮子流量计,因为其灵敏度高、结构简单、直观、压损小、测量范围大、维修便捷,且价格低廉,常被广泛采用在化工、石油、轻工、医药、环保、食品及计量测量、科学研究等部门。然而,在应用过程中,常常因为安装或使用不当,产生测量结果不正确等问题。

  安装注意事项:

  1.安装之前首先要核实仪表*大允许工作温度和压力,不能低于管道内被测流体的*高温度和压力,仪表刻度范围符合被测流体流量变化范围。

  2.转子流量计须垂直安装.流体自下而上流过仪表进行测量。

  3.转子流量计要求安装在没有振动并便于维修的地方,并有可靠的支撑,不能收到来自管道和任何张力或压力。

  4.用于脏污流体时,被测流体可能会混油颗粒物等,须在仪表上游加装过滤器。特别是小口径(ф25mm以下)的仪表对污物很敏感,必须考虑表前过滤问题。当被测流体中可能有铁磁杂质时,在仪表前应加装磁过滤器。测量脏污流体,仪表需经常冲洗。

  5.流量计的上游(进口端)应有5~10倍的公称通径的直管段。

  6.当被测流体温度大于70℃时。玻璃转子流量计应加装保护罩,以防止玻璃管遇冷炸裂。玻璃转子流量计安装以后,应将其上、下管道用支架固定牢靠。以防止管道重量加在转子流量计上或产生剧烈振动。

  7.被测流体压力必须要稳定,流体压力不稳定会造成浮子波动,不能准确测量,流量计上游应设置缓冲器或定值器。如果被测液体含有气泡,应在流量计上游设置排气口。

  流量计的使用:

  1.玻璃管转子流量计是直读式仪表,锥管刻度采用流量刻度标尺的流量计。可根据转子高度直接读出流量值;

  2.流量计投放运行时。其前后阀门应缓慢开启,以免流体猛冲转子,损坏玻璃管。然后用下有的调节阀调节流量,停止工作时,先关闭上游阀门,然后关闭下有调节阀。建议在流量计外面包一圈金属网以加强安全防护。装有旁路的,应先开启旁路阀,再投入仪表,仪表投入后再关断旁路。

  3.避免被测流体的温度发生急骤变化,忽冷忽热,也导致玻璃管的冻裂。

  4.使用用如果发现流量计有渗漏,一般是密封圈失效,应及时更换。

  5.当锥管和浮子看上去有沾污时,应及时的清洗。

  6.顶起检查流量计的误差,一旦超出了规定误差,请调换浮子和锥管,或者重新标定。

  7.被测流体和状态(温度、压力)与流量计上的标度尺和状态不一致时,须对示值被测流体和状态进行修正才能得到正确的流量。

轿车用卡门旋涡空气流量计 流量计产品介绍(图1)

  8.如果是有腐蚀性的介质,一定要选择耐腐的流量计。

标签: 转子流量计 转子流量计 转子流量计的安装注意事项_转子流量计 污水流量测量用哪种流量计好?

  污水环境治需要测量污水流量的测量需要用到流量计,那么到底用哪种会比较好呢?相信大家都会非常关心,下面来介绍一下:  现在在工业中普遍使用的污水刘流量计是由合肥电磁流量计传感器和转换器配套组成,用以测量管道内各种导电流体或者液固两项的介质的体积流量。电磁流量计,污水电磁流量计广泛的被应用于化工、冶金、造纸、水利、环保、印染、石油、煤炭等工业领域中,用来测量污水导电液体介质的体积流量。  选择电磁流量计做污水流量计的优势  流量的测量不受流体的密度、粘度、温度、压力和电导率变化的影响,传感器感应电压信号与平均流速呈线性关系,因此测量精度高。测量管道内无阻流件,因此没有附加的压力损失;测量管道内无可动部件,因此传感器寿命极长。由于感应电压信号是在整个充满磁场的中间中形成的,是管道载面上的平均值因此传感器所需的直管段较短,长度为5倍的管道直径。  多种电极及内衬材料,可满足耐腐蚀、耐磨损的要求。HSBLDE转换器采用国际**的单片机和表面贴装技术,性能可靠、精度高、功耗低、零点稳定、参数设定方便,点击中文显示LCD,显示累积流量,瞬时流量、流速、流量百分比等。双向测量系统,可测正向流量,反向流量,采用特殊的生产工艺和优质材料,确保产品的性能在长时间内保持稳定。

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