Авторизация


...

Кто на сайте?

Сейчас 186 гостей и ни одного зарегистрированного пользователя на сайте

Статистика

-Посетители : 239
-Материалы : 214

Емкостной измеритель уровня ГСМ в емкостях.

Категория: Измерительные приборы.
Автор: Александр Маюнов Просмотров: 15675

Normal 0 false false false MicrosoftInternetExplorer4

20150414 021724

Каждый хозяйственный человек хранит в своих подсобках закрома, которые не надо видеть никому кроме него, наверно я из таких. Речь пойдет о двухсотлитровых бочках с топливом и о средствах измерения уровня ГСМ в них. Стародедовский способ измерения уровня топлива палкой далеко уже не информативен, а если бочек не одна, а несколько, да еще и с разными ГСМ, то и вовсе способ не рационален. Стало быть, надо делать устройство способное измерять несколько видов ГСМ, речь о котором пойдет далее.

 

Изучив некоторую кучу схем по измерению емкости конденсаторов, сделал вывод, что емкость и индуктивность измеряются одним методом. Усилитель на базе LM311 создает опорную частоту LC– задающего контура, эта частота проходя через конденсатор снижается, и из полученной частоты можно вычислить емкость тестируемого конденсатора.Недавно гуляя по хоз. магазинам, на глаза попались стальные черенки для швабр (такие на которые один раз нажмешь и они тут же сломаются пополам). Но фуфельное качество это не показатель неприменимости. Взял один черенок тонкий и потолще, вставил одну в другую и посмотрел зазор между трубками, который получился 1-1,5мм, прям идеальный трубчатый конденсатор, и длина подходящая. Картинки приобретенных черенков ниже:

Внутренняя трубка конденсатора

Наружная трубка конденсатора:

С внутреннего черенка пленку не снимал, она хороший диэлектрик, поэкспериментировал с саляркой емкость пустого конденсатора длиной 85см составила около 420пФ, а заполненного саляркой около 750пФ, дело осталось за малым сделать устройство которое должно измерять емкость и выводить остаток топлива в емкости от 0 до 100%. А зная литраж бочки нетрудно посчитать сколько топлива осталось. То, что получилось показано на рисунке 1.

 

рис. 1

 

Кондесатор

 

 Некоторые показатели диэлектрической проницаемости ГСМ.

Бензин =2 при 210C

Салярка=2при 200C

Керосин =1,8при 210C

Масло трансформаторное =2,2при 200C

Автомобильные маслаcприсадками= выше 2,2

Толуол =2,4

Гликоль =37 при 250C

Вода =80 при 270C

 

 

Принцип работы устройства заложенный в устройство,            его сначала необходимо научить. Сперва устанавливается емкость 0% , данные которых записываются в EEPROM память устройства, затем конденсатор погружается в емкость (бочку) которая должна быть полная одним из ГСМ, так устанавливается емкость 100% , данные которых также записываются в EEPROM память. Устройство обучается один раз и затем вычисляется уровень топлива по измеренной частоте. Устройство делал под несколько типов ГСМ:

          1. Бензин, Салярка.
          2. Керосин
          3. Масло.

Формулы для расчета остаточного объема.

Fпустой – самая высокая измеряемая частота (частота пустого конденсатора), пустая бочка.

Fполный- самая низкая измеряемая частота (частота полного конденсатора), полная бочка.

ΔFconst- разница между частотами пустого и полного конденсатора.

ΔF – разница между пустой бочкой и действующим в данный момент измерением.

ΔFconst = Fпустой -F полный

ΔF = Fпустой-F действ.

 

Формула расчета уровня топлива.

формула расчета уровня топлива

 

Программа написана с учетом того, что у собирающего это устройство человека нет всех ГСМ в одном месте, и можно запрограммировать и работать с имеющимися видами ГСМ, а остальные обучить позже.Измерение частоты производится один раз в 1 сек, погрешность прибора зависит от точности L1 и C6, а также от выдержки зазоров в жидкостном конденсаторе. У меня при использовании 5% элементов точность получилась в пределах 3%(сравнивал с рулеткой уровень топлива), т.е. после того как топливо заполнило конденсатор показания гуляют в пределах ±1%. Важная особенность, самые точные измерения будут тогда, когда температура измеряемого топлива равна температуре топлива в момент обучения устройства. Например если вы обучали на бензине или саляре при t=+20C, то при повышеной температуре измерения будут +2,5%, при пониженной будут -2,5%, это и есть погрешность радиоэлементов. Все же таким устройством определишь гораздо точнее чем палкой. На рисунке 2 показана схема измерителя.

 

рис. 2

 

Схема измерителя емкости

 

Измерение емкости основывается на прохождение через конденсатор и измеряемую жидкость высокочастотных колебаний, частота которых задается L1 и С6, при увеличении емкости частота колебаний уменьшается, а при уменьшении соответственно растет. Диф. усилительLM311,усиливает амплитуду колебаний почти до прямоугольных импульсов, которые по фронту подсчитывает TMR0 за 1 сек., после чего по выше указанным формулам рассчитывает остаток топлива в измеряемой емкости. Длина трубок конденсатора должна позволять уписаться в дно емкости и быть выше уровня максимального заполнения емкости. Длина трубок может быть и большей 85см и меньшей, но при их выборе нужно помнить, чем короче трубки конденсатора тем емкость меняется меньше и погрешность измерений увеличивается. Зазор между трубками чем меньше тем лучше, перед подключением конденсатора к устройству, желательно проверить мегаомметром изоляцию конденсатора.


Все права принадлежат ChipMK.ru. При копировании материала ссылка обязательна. 2011-2018 © ChipMK.ru

ChipMk.ru Яндекс Метрика