Pašdarināts gāzes analizators. Pašdarināts CO2 gāzes analizators automašīnām. Skābekļa sensora dizaina iezīmes

Gāzes analizators ir elektrooptiska ierīce, lai mērītu komponentu tilpuma daļu dzinēja izplūdes gāzēs.

Gāzes analizatori ir 1,2,3,4,5 komponenti. Izmērītās sastāvdaļas izplūdes gāzes: CO, CH, CO2, O2, NOx. Mēs zinām, ka visām mūsdienu benzīna automašīnām (izņemot automašīnas ar tiešu degvielas iesmidzināšanu cilindros un stratificētu maisījuma sadalījumu) vienmērīgos apstākļos (izņemot pilnu slodzi) jādarbojas ar stehiometrisko gaisa/degvielas attiecību (lambda, kas vienāda ar 1). Turklāt šīs attiecības uzturēšanas precizitāte ir diezgan augsta (Lambda = 0,97-1,03). Lambda ir neatņemams parametrs, kas ļauj novērtēt darba maisījuma kvalitāti. Un maisījuma sadegšanas kvalitāti var novērtēt pēc izplūdes gāzu sastāva. Diagnostikas uzdevumiem pareizi būs izmantot 4 un 5 komponentu gāzes analizatorus, turklāt tādus, kas spēj aprēķināt Lambda koeficientu.

4-komponentu gāzes analizators ir neaizstājams autodiagnostikai. Tas palīdz ielūkoties strādājoša dzinēja sadegšanas kamerās un noteikt, kā notiek degvielas un gaisa maisījuma sadegšanas process. Šis maisījums, ja iespējams, ir pilnībā jāsadedzina dzinējā, lai ar zemu degvielas patēriņu varētu sasniegt maksimālo iespējamo dzinēja jaudu un no paša sākuma saglabātu pēc iespējas zemāku radīto piesārņojumu. Absolūti ideāla sadegšana nav iespējama pat ar perfektu gaisu degvielas maisījums, jo tam pieejamais laiks ir pārāk īss, pat ar vislabāko konstrukciju un visu degšanai svarīgo komponentu optimālu kontroli. No teorētiskā viedokļa sadegšana būtu ideāla ar degvielas un gaisa attiecību 1: 14,7 jeb tilpuma izteiksmē 1 litrs degvielas sajaukts ar 10 000 litriem gaisa. Šo attiecību apzīmē ar lambda.

Analizētā gāze nonāk analizētajā kivetē, kur noteiktās sastāvdaļas, mijiedarbojoties ar starojumu, izraisa tās absorbciju atbilstošajos spektra diapazonos. Radiācijas plūsmas no raksturīgajiem spektrālajiem apgabaliem tiek izolētas ar traucējumu filtriem un pārveidotas elektriskos signālos, kas ir proporcionāli analizējamo komponentu koncentrācijai. Elektroķīmiskais sensors, mijiedarbojoties ar skābekli, ģenerē signālu, kas ir proporcionāls skābekļa koncentrācijai. Gāzes analizators l vērtību aprēķina automātiski no izmērītā CO, CH, CO2 un O2.

Mūsdienu augstākās klases gāzes analizatoriem papildus uzticamībai un lietošanas vienkāršībai ir arī daudzas papildu funkcijas. Viņi var izmērīt ātrumu kloķvārpsta dzinēju, eļļas temperatūru, kā arī iegaumēt starpmērījumu protokolus un rezultātus pārsūtīt uz personālo datoru vai izdrukāt uz iebūvētā printera.

Ļoti svarīga gāzes analizatora kvalitāte no operatora viedokļa ir tā uzticamība. Tā kā gāzes analizators pēc savas konstrukcijas ir sarežģīta elektroniska ierīce, to parasti nav iespējams salabot atsevišķi un ir jāsazinās ar firmas servisa centru, kas ir ārkārtīgi neērti, tāpēc, izvēloties gāzes analizatora modeli, jāpievērš uzmanība tās aizsardzībai no ārējām ietekmēm un iepriekšējas sagatavošanas vienības gāzu klātbūtnei.

Internetā atradu tieši šādu programmu. Vai kāds to ir mēģinājis? Nu, kādas ir jūsu domas par šo programmu? Apraksts un ekrānuzņēmumi zemāk

Gāzes analizators, kura pamatā ir infrasarkano staru caurlaidības koeficients caur filtra plēvi. Šī primitīvā metode CO2 procentuālā daudzuma mērīšanai dzinēja izplūdes gāzēs rada lielu kļūdu, taču to ir viegli izgatavot. Rūpnīcas gāzes analizatori ar augstu precizitāti, kas nosaka CO2 saturu, maksā apmēram 300 USD, un jūs varat to samontēt pats no vienkāršām detaļām. Pēc šī gāzes analizatora izgatavošanas, regulēšanas un testēšanas mērījumu neatbilstība esošajam izrādījās aptuveni 0,5% vienā vai otrā virzienā.

Lai atvieglotu gāzes analizatora izgatavošanu, visu aprēķinu daļu, rezultāta iestatīšanu un attēlošanu veic programmas, izmantojot metodi.

Gāzes analizatora montāžas un savienojuma ar datoru diagramma.

Filtru izgatavošana

Ražošanā grūtākais būs izgatavot filtra plēvi, kurai būs jāpārraida tikai tie infrasarkanie stari, kurus lauzis oglekļa dioksīds (CO2). Lai izveidotu filmu, jums ir nepieciešams:

1,2 grami kālija permanganāta

2. Alumīnija pulveris 0,5 grami

3. Epoksīdsveķi (jau atšķaidīti ar cietinātāju) caurspīdīgi 10 grami.

To visu sajauc nelielā traukā un uzklāj uz parastā stikla. Sacietētās plēves biezumam jābūt 0,2 mm

Citas sastāvdaļas

Atcerieties, ka diodei jābūt infrasarkanai, viegli atrodamai, atšķirīgām iezīmēm, tā ir balta. kad tas ir iedegts, tam nav mirdzuma. (Ikdienā šādas diodes tiek uzstādītas tālvadības pultī).

Fototranzistori izskatās savādāk, galvenais, lai tam saņemtā starojuma darbības frekvenču diapazons būtu tāds pats kā infrasarkanajam gaismas diodēm. Jums vienkārši jāierodas jebkurā radio veikalā un jāsaka, iedodiet man infrasarkano optisko savienotāju (infrasarkano LED un fototransistoru).

Tā kā mūsu ķēde ir diezgan primitīva, tā būs ļoti jutīga pret temperatūras izmaiņām, un lielākai precizitātei tiek ieviests temperatūras sensors. Šajā shēmā tiek izmantots temperatūras mērīšanas sensors no parastā DT-838 DIGITAL MULTIMETER Tester (parasta lēta "tseshka" par 200 rubļiem). Protams, jūs varat izmantot termistoru vai termotranzistoru kā sensoru, bet tad jūs varat iegūt lielas novirzes, jo šajā ķēdē testēšana un regulēšana tika veikta ar temperatūras sensoru no "veikala".

Datu apstrāde

Pēc tam pēc ierīces pievienošanas datoram palaidiet programmu "FRIZO Gas Analyzer". Izvēlieties COM portu, kuram viss ir pievienots, un nospiediet Sākt, ja sensors darbojas veiksmīgi, programma parādīs, ka savienojums ir izveidots.

Apsveicam ar veiksmīgo gāzes analizatora montāžu, uzstādīšanu un konfigurēšanu, tagad varat uzstādīt sensoru izpūtējs lai izmērītu CO2 procentuālo daudzumu izplūdes gāzēs. Atcerieties, ka ierīces precizitāte ir + -0,5%.

No raksta jūs uzzināsit, kā lambda zondes aizķeršanās tiek izgatavota ar savām rokām un vai ir vērts to uzstādīt savā automašīnā. Dzinēja efektivitāte ir atkarīga no tā, cik labi deg gaisa un degvielas maisījums. Ir ļoti svarīgi izvēlēties optimālo benzīna un gaisa satura proporciju atkarībā no dzinēja slodzes.

Ja vecajās automašīnās visi degvielas kvalitātes un daudzuma iestatījumi bija atkarīgi no karburatora regulējumiem, tad mūsdienu automašīnās situācija ir nedaudz atšķirīga. Viss ir nodots uzticamās mikroprocesoru tehnoloģijas un milzīga skaita sensoru rokās.

Kā darbojas degvielas iesmidzināšanas sistēma?

Iesmidzināšanas sistēmā ir vairākas vissvarīgākās vienības:

1. Degvielas tvertne.
2. degviela vienā korpusā ar sūkni un filtru.
3. Degvielas sliede (uzstādīta motora nodalījumā uz ieplūdes kolektora).
4. Inžektori, kas piegādā benzīna maisījumu sadegšanas kamerām.
5. Vadības bloks. Parasti tas ir uzstādīts pasažieru nodalījumā un ļauj kontrolēt gaisa un degvielas maisījuma padevi.
6. Izplūdes sistēma, kas nodrošina pilnīgu kaitīgo vielu iznīcināšanu.

Tieši pēdējā ir uzstādīta lambda zondes aizķeršanās. Ar savām rokām (jums ir "Lancer 9" vai "Lada", nav nozīmes) to var pagatavot pavisam vienkārši. Bet jums ir arī jāapzinās visas sekas, kas rodas, uzstādot "stublu". "dari pats" lambda zondes mānīšanās uz Priora var tikt veikta ar vienkāršu dizainu, jebkurā gadījumā tas būtiski ietekmēs dzinēja darbību.

Cik sensoru ir automašīnā

Uzmontēts izplūdes sistēmā modernas automašīnas ar degvielas iesmidzināšanas sistēmu. Sistēmai var būt viens vai divi skābekļa sensori. Ja tāds ir uzstādīts, tad tas atrodas aiz katalītiskā neitralizatora. Ja divi, tad pirms un pēc.

Turklāt tiek mērīts skābekļa procentuālais daudzums uzreiz pie izejas no cilindriem un nosūta signālu uz elektronisko vadības bloku. Otrais, kas ir uzstādīts aiz katalizatora, ir nepieciešams, lai labotu pirmā rādījumus.

Lambda zondes darbības princips

Visa automobiļu elektronika, kas ir atbildīga par pareizu maisījuma veidošanos, ir iesaistīta degvielas sadalē uz sprauslām. Ar skābekļa sensora palīdzību tiek noteikts nepieciešamais gaisa daudzums, lai veidotos kvalitatīvs maisījums. Pateicoties lambda zondes precīzai noregulēšanai, ir iespējams sasniegt augstu videi draudzīguma un ekonomijas pakāpi.

Degviela pilnībā izdeg, pie izejas no caurules ir praktiski tīrs gaiss - tas ir pluss videi. Visprecīzākā gaisa un benzīna dozēšana ir ieguvums degvielas ekonomijā. Protams, kopā ar skābekļa sensoriem tas nodrošina stabilu dzinēja darbību. Bet, ņemot vērā to, ka tas ir izgatavots no dārgmetāliem, tā izmaksas ir ārkārtīgi augstas. Un, ja tas neizdodas, nomaiņa maksās diezgan santīmu. Tāpēc rodas doma: "Bet ir lambda zondes aizķeršanās, to nebūs grūti izgatavot ar savām rokām (VAZ-2107 pat jānomaina skābekļa sensors)."

Skābekļa sensora dizaina iezīmes

Šīs ierīces izskats ir vienkāršs - garš elektrods-korpuss, no kura stiepjas vadi. Korpuss ir pārklāts ar platīnu (tas bija šis dārgmetāls, par kuru tika runāts iepriekš). Bet iekšējā struktūra ir "bagātāka":

1. Metāla kontakts, kas savieno vadus savienojumam ar sensora aktīvo elektrisko elementu.
2. Dielektrisks blīvējums drošībai. Tam ir mazs caurums, pa kuru korpusa iekšpusē ieplūst gaiss.
3. Slēptā tipa cirkonija elektrods, kas atrodas keramikas uzgaļa iekšpusē. Kad strāva plūst caur šo elektrodu, tā uzsilst līdz temperatūrai diapazonā no 300 ... 1000 grādiem.
4. Aizsargsiets ar atveri izplūdes gāzu izvadam.

Sensoru veidi

Mūsdienās automobiļu tehnoloģijās tiek izmantoti divi galvenie skābekļa sensoru veidi:

1. Platjosla.
2. Divpunktu.

Neatkarīgi no veida tiem ir gandrīz identiska iekšējā struktūra. Kā zināms, ir arī ārējās līdzības. Bet darbības princips būtiski atšķiras. Platjoslas skābekļa sensors ir modernizēts punkta-punkta sensors.

Tajā ir sūknēšanas sastāvdaļa, kas sprieguma svārstību dēļ nosūta signālu uz elektronisko vadības bloku. Strāvas padeve šim elementam var palielināties vai kļūt vājāka. Šajā gadījumā spraugā iekļūst neliels gaisa daudzums un tiek analizēts. Šajā posmā tiek mērīta CO koncentrācija izplūdes gāzēs. Bet dažreiz lambda zondes aizķeršanās tiek izgatavota un uzstādīta ar savām rokām. Piemēram, "Chevrolet Lanos" ar to strādā stabili un nedod kļūdas pēc slikta benzīna uzpildes.

Skābekļa sensora darbības traucējumu noteikšana

Protams, šis elements nav mūžīgs, neskatoties uz tā augstajām izmaksām un platīnu sastāvā. Protams, lambda zonde nav izņēmums, un vienā brīdī tā var likt dzīvot ilgu laiku. Un parādīsies daži simptomi:

1. Strauji paaugstinās CO satura līmenis izplūdes gāzēs. Ja automašīnai ir uzstādīts skābekļa sensors un CO līmenis ir ārkārtīgi augsts, tas norāda, ka vadības ierīce nav kārtībā. Nosakiet kaitīgo vielu saturu tikai ar gāzes analizatoru palīdzību. Bet personīgiem nolūkiem to iegādāties ir neizdevīgi.
2. Pievērs uzmanību borta dators... Skatiet, kāds ir pašreizējais gāzes nobraukums. Tas ir vieglākais veids. Var spriest arī pēc degvielas uzpildes biežuma.
3. Un pēdējā zīme ir degšana mērinstrumentu panelis lampiņa, kas signalizē par dzinēja darbības traucējumiem.

Ja izplūdes gāzes nav iespējams analizēt, izmantojot īpašu ierīci, to var izdarīt vizuāli. Viegli dūmi ir zīme, ka degvielas maisījumā ir pārāk daudz gaisa. Savukārt melns runā par lielu benzīna daudzumu. Līdz ar to var spriest, ka sistēma nedarbojas pareizi. Bet aina ir savādāka, ja ir lambda zondes maisījums. Ar mūsu pašu rokām (Volkswagen, VAZ, Toyota - jebkurai automašīnai) šāda ierīce tiek izgatavota pavisam vienkārši.

Bojājumu cēloņi

Ir vērts pievērst uzmanību tam, ka skābekļa sensors atrodas degvielas sadegšanas epicentrā. Līdz ar to benzīna sastāvs būtiski ietekmē lambda zondes darbību. Ja benzīns satur daudz piemaisījumu, neatbilst GOST, ir sliktas kvalitātes, tad skābekļa sensors elektroniskajam vadības blokam sniegs kļūdu vai nepareizu signālu. Sliktākajā gadījumā ierīce neizdodas. Un tas notiek lielā svina satura dēļ, kas nogulsnējas uz sensora un traucē tā darbību. Taču var būt arī citi bojājumu iemesli:

1. Mehāniskā ietekme- vibrācijas, pārāk aktīva automašīnas darbība var izraisīt korpusa bojājumus vai izdegšanu. Veikt remontu vai restaurāciju nav iespējams, racionālā izeja ir iegādāties jaunu un uzstādīt.
2. Nepareiza degvielas padeves sistēmas darbība. Ja gaisa un degvielas maisījums pilnībā neizdeg, uz lambda zondes korpusa sāk nosēsties sodrēji, kas arī nokļūst pa gaisa ieplūdes atverēm. Protams, sākumā palīdz ierīces tīrīšana. Bet, ja tai šī procedūra ir nepieciešama arvien biežāk, tad tai būs jāinstalē jauna ierīce.

Mēģiniet laiku pa laikam diagnosticēt savu automašīnu. Šajā gadījumā jūs nepārsteigs neviena elementa neveiksme.

Problēmu novēršana

Protams, visprecīzāko atbildi par bojājumiem sniegs tikai diagnostika uz specializētas iekārtas. Bet ir iespējams patstāvīgi noteikt sensora bojājumu, pietiek rūpīgi izlasīt sensora funkcijas un tā īpašības. Bet lambda zondes aizķeršanās tiek uzstādīta reti. Ar savām rokām (VAZ-2114 vai jebkuru citu automašīnu, ja jums ir), jūs varat burtiski izveidot aizbāzni no pieejamajiem instrumentiem. Problēmu novēršanas algoritms ir šāds:

1. Atveriet pārsegu un atrodiet izplūdes kolektoru. Darbs jāveic ar atdzesētu dzinēju, jo varat gūt nopietnas traumas. Atrodiet katalītiskā neitralizatora lambda zondi.
2. Tērēt vizuālā pārbaude... Piesārņojums, sodrēji, vieglas nogulsnes liecina par nepareizu degvielas sistēmas darbību. Turklāt pēdējā zīme liecina, ka gāzēs ir pārāk daudz svina.
3. Nomainiet skābekļa sensoru un atkārtoti diagnosticējiet visu degvielas sistēmu. Ja nav piesārņojuma, jums jāturpina traucējummeklēšana.
4. Atvienojiet sensora spraudni un pievienojiet tam voltmetru ar skalu līdz 2 voltiem. Iedarbiniet dzinēju un palieliniet apgriezienus līdz 2500 apgr./min, pēc tam samaziniet līdz vērtībai dīkstāves kustība... Sprieguma maiņai jābūt nenozīmīgai - 0,8...0,9 voltu diapazonā. Ja izmaiņu nav vai spriegums ir nulle, mēs varam runāt par sensora bojājumu.

Varat arī novērtēt sadalījumu pēc citiem raksturlielumiem. Vakuuma caurulē izveidojiet mākslīgu vakuumu. Šajā gadījumā spriegumam jābūt ļoti zemam - mazākam par 0,2 voltiem.

Skābekļa sensora resurss

Lai nodrošinātu vienmērīgu un stabilu automašīnas darbību, ir jāveic regulāra tehniskā apskate. Piemēram, lambda zonde ir jāpārbauda ik pēc 30 tūkstošiem kilometru. Turklāt tam ir ne vairāk kā simts tūkstoši resursu - jums nevajadzētu vadīt automašīnu ar vecu sensoru - tas tikai novedīs pie tā, ka dzinējs būs jāremontē daudz agrāk. Un rodas jautājums - vai lambda zondes maisījums ir piemērots jūsu automašīnai? Jūs varat izgatavot šādu ierīci ar savām rokām uz "Kalina" dažu minūšu laikā.

Bet ir viens brīdinājums. Autobraucējs nevar garantēt, ka degviela, ar kuru viņš iepilda automašīnu, ir kvalitatīva. Protams, katrs ir pieradis iepildīt benzīnu, kas tiek pārdots viņa iecienītākajā degvielas uzpildes stacijā. Bet kas zina, kāds benzīns tur tiek pildīts? Tāpēc mēģiniet uzticēties “firmas” degvielas uzpildes stacijām, kas augstu vērtē savu vārdu. Bet, ja tuvumā nav labu degvielas uzpildes staciju, tad būs jāapmierinās ar to, kas atrodas tuvumā. Un degoša ICE kļūdas lampiņa ir bieža parādība, kas palīdzēs atbrīvoties no trika uzstādīšanas.

Pašdarināta maisījuma ierīce

Tas viss ir atkarīgs no tā, kādi līdzekļi jums ir. Ir vērts atzīmēt, ka lambda zondes maisījums ar savām rokām VAZ var būt visdemokrātiskākais, tas joprojām darbojas nevainojami. Lētākais variants ir mājās gatavots. Korpuss izgatavots no bronzas. Labāk ir izvēlēties šo metālu, jo tam ir ļoti augsta karstumizturība. Turklāt šīs sagataves izmēriem jābūt tieši tādiem pašiem kā paša sensora izmēriem, lai izplūdes tvaiki neizplūstu. Faktiski šī ir starplika ar nelielu caurumu - ne vairāk kā trīs mm. Šī starplika ir ieskrūvēta sensora vietā. Un pati lambda zonde ir uzstādīta starplikā.

Starp sensoru un sagataves atveri atrodas keramikas skaidu slānis, uz kura tiek uzklāts katalizatora slānis. Sakarā ar to tas iziet caur plānu caurumu un tiek oksidēts ar drupatas. Rezultāts ir ievērojams CO līmeņa samazinājums. Tādējādi standarta skābekļa sensors tiek maldināts. Bet šādas ierīces var instalēt budžeta automašīnas... Dārgākas automašīnas nevajadzētu mainīt.

Elektroniskā aizķeršanās

Bet, ja jums ir prasmes uzstādīt elektriskās ķēdes, varat veikt paštaisīta ierīce... Jums ir nepieciešams tikai viens no šiem diviem elementiem - rezistors vai kondensators. Bet šāds lambda zondes triks nav piemērots visiem. Ar savām rokām ("Subaru Forester" vai VAZ, tas nav svarīgi) jūs varat to izgatavot saskaņā ar kādu no piedāvātajām iespējām. Bet esiet uzmanīgi, jo pārpratums par trika darbību ietekmēs visa vadības bloka darbību. Un, ja neesat pārliecināts, labāk ir iegūt gatavu mikrokontrolleru. Viņa ir laba ar to, ka viņa var patstāvīgi veikt šādas darbības:

1. Novērtējiet gāzes koncentrāciju pie pirmā sensora.
2. Tālāk tiek veidots impulss, kas atbilst iepriekš saņemtajam signālam.
3. Nodrošina vidējos rādījumus elektroniskajam vadības blokam, kas ļauj dzinējam normāli darboties.

Elektroniskā vadības bloka programmaparatūra

Visefektīvākais veids ir pilnībā mainīt programmu vadības blokā. Visas procedūras būtība ir pilnībā vai daļēji atbrīvoties no jebkuras reakcijas uz skābekļa sensora rādījumu izmaiņām. Tomēr ņemiet vērā, ka transportlīdzeklim tiks anulēta garantija. Tāpēc jaunām automašīnām šī metode, tāpat kā jebkura cita, nedarbosies.

Secinājums

Un pats galvenais – padomā, vai spēle ir sveces vērta? Vai man ir jāizdara tāda detaļa kā lambda zondes aizķeršanās ar savām rokām? "Lancer 9", piemēram, nav budžeta, bet gan augstākās klases auto, tāpēc vai ir jēga lauzt tā dizainu ar dažādiem paštaisītiem izstrādājumiem? Vai tas ir saprātīgi? Ja ir nauda dārgam auto, tad ir jābūt līdzekļiem, lai to uzturētu darba kārtībā. Ja nē, kāpēc jūs iegādājāties šādu automašīnu?

Sveiki visiem! Šajā rakstā es jums pastāstīšu, kā no pieejamajām detaļām izveidot vienkāršu DIY gāzes noplūdes detektoru.
Droši vien tagad pat jebkurš skolēns zina, ka tik bīstamai gāzei kā metāns nav smakas, un bez īpašām ierīcēm to atklāt gaisā vienkārši nav iespējams. Metāns ir galvenā dabasgāzes sastāvdaļa. Metāns, tā pati gāze, kas plūst pa caurulēm un jūsu mājās, ar nelielu izmaiņu, ka tam tiek speciāli pievienotas smaržojošas piedevas, lai cilvēks to varētu noteikt, izmantojot ožu.

Bet, ja jūs varat to smaržot, tad kāpēc taisīt sensoru, jūs jautāsiet? Fakts ir tāds, ka cilvēks var saost jau tā bīstamu gāzes koncentrāciju. Sensoram ir augstāka jutība. Un, ja telpā vairākas stundas ir neliela gāzes noplūde, šai koncentrācijai var nebūt smakas, taču pastāvēs 100% sprādzienbīstamība. Lai no tā izvairītos, izsekojiet iesācējiem līdz nelielai gāzes koncentrācijai gaisā un izmantojiet gāzes sensorus.
Šis, protams, visticamāk, ir testa projekts, kas parāda pamatprincipu darbam ar gāzes sensoru, taču neviens nākotnē netraucēs pilnveidoties un no tā izveidot nopietnu projektu.
Es sniegšu to detaļu un materiālu sarakstu, kas ir nepieciešami, lai izveidotu mūsu sensoru. (Veikala saite)
1. .
2. 9V akumulators un savienotājs.
3. .
4. .
5. .
6. (der jebkura struktūra n-p-n).
7. .
8. .
9. .
10. .
11. Citi materiāli, piemēram, lodāmurs, lodmetāls, plūsma un stieples.

Tātad, sāksim šī projekta iestatīšanu!

Ķēde ir diezgan vienkārša. Tā sirds ir gāzes sensors MQ-02, taču varat izmantot arī sensorus MQ-05, MQ-04.

MQ-02- reaģē propāns, metāns, spirta tvaiki, ūdeņradis, dūmi. Gāzes sensors MQ-02 ir pilnīgs modulis. Viņam uz tāfeles ir pastiprinātājs un mainīgais rezistors, ar kuru var regulēt jutību.
Mana shēma sastāv no multivibratora, kas samontēts uz 555 taimera mikroshēmas.

Vienkāršs automobiļu vienkomponenta gāzes analizators ir paredzēts tikai oglekļa monoksīda CO satura mērīšanai izplūdes gāzēs, galvenokārt izmantojot nepilnīgi sadegušo komponentu pēcsadedzināšanas metodi izplūdes gāzēs. CO pēcdedzināšana tiek veikta ierīces mērīšanas kamerā, izmantojot īpašu uzkarsētu pavedienu, savukārt kvēldiega temperatūras izmaiņas raksturo CO saturu gāzēs. Šāda gāzes analizatora rādījumu precizitāte ir zema un lielā mērā atkarīga no citas sastāvdaļas - CH ogļūdeņraža - satura.

3. attēls. Divkomponentu CO un ogļūdeņražu analizatora shematiskā diagramma

1 - zonde; 2 ... 4 - filtri; 5 - sūknis izplūdes gāzu padevei; 6 - mērīšanas kivete (kamera); 7 - infrasarkanā starojuma avots; 8 - sinhronais motors; 9 - obturators; 10 - salīdzinošā kivete (kamera) CO; 11 - infrasarkanais CO uztvērējs; 12 - membrānas kondensators; 13, 16 - pastiprinātāji; 14 - salīdzinošā kivete (kamera) C n H m; 15 - infrasarkanais uztvērējs С n Н m;17, 19 - ogļūdeņražu un CO satura rādītāji; 18 - mērīšanas kivete (kamera) С n Н m

Kaitīgo vielu satura noteikšana izplūdes gāzēs ar moderniem daudzkomponentu gāzes analizatoriem automašīnai tiek veikta, neizmantojot ķīmiskos reaģentus, galvenokārt ar termisko (infrasarkano) mērīšanas metodi. Metodes pamatā ir dažādu izplūdes gāzu komponentu termiskā starojuma absorbcijas daudzuma mērīšanas princips. Mūsdienu gāzes analizatora spektrometriskā vienība darbojas pēc gaismas plūsmas enerģijas daļējas absorbcijas principa, kas iet caur gāzi. Jebkuras gāzes molekulas ir oscilācijas sistēma, kas spēj absorbēt infrasarkano starojumu tikai stingri noteiktā viļņu garuma diapazonā. Tādējādi, ja stabila infrasarkanā plūsma tiek izlaista caur kolbu ar gāzi, daļa no tās tiks absorbēta gāzē. Turklāt šajā gadījumā tiks absorbēta tikai tā mazā daļa no visa gaismas plūsmas spektra, ko sauc par dotās gāzes absorbcijas maksimumu. Turklāt, jo augstāka ir gāzes koncentrācija kolbā, jo lielāka tiks novērota absorbcija.

Lai izmērītu konkrētas gāzes koncentrāciju gāzu maisījumā, mērot attiecīgā viļņa garuma absorbciju, tas ļauj dažādām gāzēm atbilst dažādiem absorbcijas maksimumiem. Tādējādi katras gāzes koncentrāciju dzinēja izplūdes gāzēs var noteikt, izmērot gaismas plūsmas intensitātes samazināšanos tajā spektra daļā, kas atbilst konkrētas gāzes absorbcijas maksimumam.

Ierīces spektrometriskā vienība darbojas šādi:

Izplūdes gāzes, kas iepriekš filtrētas un bez kvēpu un mitruma, tiek sūknētas caur mērīšanas kiveti, kas ir caurule ar galiem, kas noslēgti ar optisko stiklu. Vienā caurules pusē ir uzstādīts radiators, kas ir spirāle, ko silda ar elektrisko strāvu, kuras temperatūra ir stingri stabilizēta pie vienas atzīmes. Šāds emitētājs rada stabilu infrasarkanā starojuma plūsmu.

Mērīšanas kivetes otrā pusē ir uzstādīti gaismas filtri, kas no visas starojuma plūsmas izvēlas tos viļņu garumus, kas atbilst pētāmo gāzu absorbcijas maksimumiem. Plūsma, izgājusi cauri gaismas filtriem, nonāk infrasarkanajā uztvērējā, kas mēra šīs plūsmas intensitāti un pārvērš to informācijā par gāzu koncentrāciju transportlīdzekļa izplūdes gāzēs.

Tā kā šī metode ir piemērojama tikai CO 2, CO un CH koncentrācijas mērīšanai, tad nākamajā posmā izplūdes gāzu maisījumu no mērīšanas kivetes secīgi padod elektroķīmiskiem sensoriem skābekļa O 2 un slāpekļa oksīdu NO X mērīšanai. Tajā pašā laikā elektroķīmiskie sensori ģenerē elektrisko signālu ar spriegumu, kas ir proporcionāls skābekļa un slāpekļa oksīdu koncentrācijai.

Tādējādi tiek mērīta visu nozīmīgo gāzu koncentrācija: CO, CH un CO 2 ar psihrometrisko metodi, O 2 un NO X ar elektroķīmiskiem sensoriem. Signāli no spektrometriskās vienības un elektroķīmiskiem sensoriem modernā gāzes analizatorā tiek apstrādāti, izmantojot uz mikroprocesoru balstītu elektronisko shēmu.

Pēc signālu apstrādes ierīces ekrānā tiek parādīta informācija par gāzes saturu: CO, CO 2 un O 2 - procentos, un CH un NO X - ppm (daļiņas uz miljonu), "daļas uz miljonu". Apzīmējums ppm ir saistīts ar to, ka šādu gāzu koncentrācija izplūdes gāzēs ir ārkārtīgi zema, un tāpēc ir neērti izmantot procentus, lai norādītu to daudzumu.

Procentuālo un ppm attiecību var raksturot ar šādu vienādību:

Tā, piemēram, parastā dzinēja izplūdes gāzēs iekšējā degšana vieglajā automašīnā CH saturs ir aptuveni 0,001% -0,01%. Grūtības izmantot šādas vērtības darbā ir iepriekš noteikušas ppm masas sadalījumu kā koncentrācijas vienību.

Gāzes analizators ir sarežģīts instruments, kura kvalitāti galvenokārt nosaka spektrometriskās vienības precizitāte un uzticamība. Spektrometriskā vienība ir vissarežģītākā un dārgākā ierīces daļa, tāpēc darbības laikā ir ļoti svarīgi radīt apstākļus tās drošībai un izturībai. Kvēpi, mitrums un citas mehāniskās daļiņas, kas nosēžas uz bloka sienām, izraisa ievērojamu spektrometriskā bloka rādījumu izkliedi un galu galā tā sabojāšanos. Tāpēc pirms ieiešanas mērvienībā izplūdes gāzēm ir jāiziet īpaša apmācība, kas parasti sastāv no vairākiem posmiem:

rupja izplūdes gāzu tīrīšana. To veic, izmantojot filtru, kas uzstādīts pie ierīces ieejas vai tieši paraugu ņemšanas zondē. Šajā posmā izplūdes gāzes tiek attīrītas no kvēpiem un citām lielām mehāniskām daļiņām.

izplūdes gāzu attīrīšana no mitruma. Tas tiek ražots ar mitruma separatoru, kam var būt ļoti dažādi dizaini. Šajā posmā no gāzes plūsmas tiek atdalīti un pēc tam noņemti mitruma pilieni, kas kondensējas uz zondes un savienojošās šļūtenes iekšējām virsmām. Kondensāta izvadīšanu no uzglabāšanas tvertnes operators veic automātiski vai manuāli.

smalka filtrēšana. Ar smalka filtra palīdzību tiek veikta mazāko mehānisko daļiņu galīgā filtrēšana. Filtri smalka tīrīšana var būt vairāki, kamēr tie tiek uzstādīti secīgi viens pēc otra.