Pentru a îmbunătăţi proiectarea motoarelor cu combustie internă şi pentru analiza defecţiunilor este necesară măsurarea temperaturii şi a forţelor din interiorul motorului. Aceste măsurători trebuie făcute în condiţii reale de funcţionare pentru a oferi rezultate semnificative. În condiţii normale de funcţionare sistemul de măsură este supus la următoarele condiţii:
• temperatură înaltă;
• un mediu cu amestec de aer, ulei şi gaz de combustie sau apă pentru răcire;
• vibraţii;
• presiune înaltă.
Dispunerea traductorilor fără contact folosind principiul de curent eddy şi-a dovedit valoarea pentru măsurarea deplasărilor şi a poziţiei. Măsurători care erau considerate imposibile acum câţiva ani sunt acum realizate cu succes. Ideea este plasarea corectă şi sigură a sistemului de măsurare eddyNCDT cu traductori miniaturizaţi. Noi am modificat aceşti senzori în multe privinţe şi chiar am proiectat cei mai mici traductori din lume special pentru aceste măsurători. Tehnica de măsurare cu curent eddy, aşa cum este folosită în sistemul eddyNCDT, măsoară prin materiale conductive electric (metale) cu o liniaritate foarte bună şi cu stabilitate a temperaturii. Sursa de măsură poate fi neferomagnetică sau feromagnetică.
Traductorii de curent eddy eddyNCDT măsoară modificarea dimensiunilor interne ale unui motor în funcţionare
Traductoare bazate pe principiul de curent eddy pentru sistemul eddyNCDT 3300/3500
Imunitatea excelentă la condiţii dure de mediu a tehnicii de măsurare cu curent eddy face posibilă utilizarea acestor traductori la sisteme de măsurare pentru motoare în mişcare. Uleiul pentru ungere, combustibilul sau gazul de combustie din domeniul de măsurare sau în apropierea senzorului au un efect neglijabil asupra rezultatelor măsurătorilor, chiar în cele mai dificile condiţii. Un sistem de traductoare fără contact permite măsurarea de modificări foarte rapide (100.000 Hz), fără a influenţa sursa de măsură.
Traductorii de deplasare cu curent eddy sunt montaţi în diferite condiţii în interiorul motorului cu combustie internă. Traductoarele pot fi instalate foarte uşor pe părţile staţionare ale motorului. Aşezarea firelor care merg la traductor nu pune probleme deosebite. Câteva exemple de asemenea aplicaţii sunt:
1 Distanţa de la blocul cilindrului la capul cilindrului
2 Distanţa de la piston la peretele cilindrului
3 Cursa valvei
4 Centrul de sus al pistonului
5 Mişcarea acului de injecţie în pompa de injecţie
6 Cursa cilindrului principal
Instalarea traductorilor miniaturizaţi cu curent eddy în motoarele cu combustie internă cere foarte multă îndemânare şi timp. Dar efortul este răsplătit de datele sigure despre condiţiile mecanice în care funcţionează motorul oferite de traductoare. Sunt multe companii internaţionale renumite care folosesc traductoarele cu curent eddy MICRO-EPSILON:
– DaimlerChrysler – GM
– Detroit Diesel – IAV Chemnitz
– Dr. Schrick – John Deere
– FEV – TU Muenchen
– Ford – Victor Reinz
Exemple de aplicaţii pentru traductori mobili:
7 Urmărirea mişcării pistonului;
8 Mişcarea axială şi radială a inelelor pistonului;
9 Poziţia pistonului relativ la peretele cilindrului în timpul mişcării pistonului (mişcarea secundară a pistonului);
10 Urmărirea mişcării şi vibraţiilor în rulment.
Instalarea traductoarelor de deplasare pe părţile mobile ale motorului este ceva mai dificilă. Dificultatea apare la transmiterea semnalului de la partea mobilă la blocul staţionar al motorului. Transmiterea prin inele mobile sau RC nu poate fi folosită datorită problemelor dimensionale. Un asemenea dispozitiv necesită modificări ale cablului traductorului. Acest lucru va altera rezultatele măsurătorilor deoarece cablul traductorului face parte din circuitul de măsură. Un capăt al braţului este montat pe tija pistonului şi se mişcă în sus şi în jos. Celălalt capăt este fixat pe blocul motorului. De aici este simplu de direcţionat cablul către amplificator. Punctul critic pentru direcţionarea cablului şi pentru forţele care apar în cablu este legătura centrală a manivelei. Aici cablul este trecut prin ochiul central al axei şi este astfel supus numai mişcării de torsiune. Pentru direcţionarea de-a lungul manivelei este folosit un fir special coaxial, izolat cu teflon şi cu un diametru extern foarte mic. Un braţ astfel proiectat şi instalat cu grijă creşte durata de viaţă a cablului şi este astfel disponibil pentru mai multe măsurători.
eddyNCDT: Traductoare cu curent eddy fără contact pentru aplicaţiile pentru motoarele cu combustie
• nu necesită întreţinere;
• traductoarele sunt rezistente la medii industriale dure;
• operare corectă şi stabilă;
• neliniaritate sub 0.2%;
• rezultate corecte chiar şi pentru evenimente foarte rapide: răspuns în frecvenţă 100kHz (-3dB).
Caracteristici ale seriei eddyNCDT
Structura sistemului Series 3500
Sistemul de măsurare a deplasării multicanal series 3500 este modular. Toate modulele sunt carduri euro-size.
Un sistem de măsurare cu n canale include:
• 1 sertar Eurocard cu surse de alimentare;
• 1 Display/Interface-plug-in (opţional);
• 1 oscilator plug-in;
• n demodulatoare plug-in;
• n traductoare cu cablu.
Structura sistemului Series 3300
Sistemul de măsurare a deplasării fără contact series 3300 este un sistem cu un singur canal care cuprinde electronica într-o carcasă compactă de aluminiu.
Sistemul cuprinde următoarele:
• 1 oscilator plug-in;
• 1 demodulator plug-in;
• 1 placă de condiţionare;
• 1 traductor;
• 1 cablu de conexiune;
Pentru mai multe informaţii despre domeniul de produse sau date tehnice:
www.micro-epsilon.com
Traductori de deplasare rezistenţi la presiune, foarte mici de tip U05(65)
Traductorul de deplasare U05(65) oferă o precizie înaltă în condiţii dificile de mediu. Bobina de măsură este integrată într-o carcasă de ceramică de dimensiuni foarte mici. O etanşare de tip Q-ring oferă posibilitatea de utilizare în medii cu presiune înaltă. Partea din faţă a traductorului a fost testată cu succes la presiuni statice de până la 2000 de bari. Aşezarea cablului de legătură este foarte simplă datorită diametrului exterior al acestuia de numai 0.5mm.
Caracteristicile traductorului U05(65)
• Dimensiuni foarte mici;
• Carcasă rezistentă la presiune;
• Funcţionare în condiţii dure
de mediu;
• Măsurători de înaltă precizie;
• Domeniul de măsură 0,5mm;
• Liniaritate 0,2 % FSO;
• Rezoluţie 0,01 % FSO.
Domeniu de utilizare
Principiul de măsurare cu curent eddy oferă un domeniu larg de aplicaţii, mai ales în motoarele cu combustie:
– Măsurarea deplasării capului de injecţie de combustibil
Caracteristicile traductorului U05(22)
• Dimensiuni foarte mici;
• Înălţimea totală de numai 1.3 mm;
• Măsurări de înaltă precizie;
• Domeniul de măsurare de 0.5mm;
• Liniaritate 0.2 % FSO;
• Rezoluţie 0.01 % FSO.
Traductorul de deplasare U05.22 este folosit pentru măsurarea vibraţiilor capului de combustie. Bobina de măsură este fixată pe un strat ceramic. Cu o înălţime de 1.3 mm, traductorul poate fi integrat în capul de combustie.
Traductorul de deplasare ecranat, fără contact de tip S 05/180(17)
Proiectarea specială a traductorului de deplasare este potrivită pentru instalarea pe suprafeţe metalice.
Temperatura maximă de funcţionare este de +180°C (365°F). Datorită mărimii foarte mici, acest traductor poate fi folosit în spaţii foarte mici, fără ca siguranţa în funcţionare şi corectitudinea măsurătorilor să aibă de suferit. Traductorul este conectat cu un cablu coaxial miniatură la placa de conectare la calculator. Partea frontală a traductorului este realizată din ceramică şi este lipită cu răşină epoxidică de o carcasă cilindrică de oţel (M4 x 0.35). Dimensiunea mică a traductorului face necesar un suport mecanic pentru cablul de legătură aflat imediat în spatele traductorului.
• Măsurare fără contact;
• Instalare pe suprafeţe metalice;
• Stabil la variaţiile condiţiilor mediului;
• Viteză mare de măsurare;
• Temperatura de funcţionare de maxim +180°C.
Traductor de deplasare fără contact, ecranat de tip S05/180(16)
Exemplu de aplicaţie
Măsurarea deplasării între blocul cilindrului şi capul cilindrului la un motor cu combustie în timpul funcţionării. Montare pe capul cilindrului sau pe blocul motorului.
• Măsurare fără contact;
• Instalare pe suprafeţe metalice;
• Stabil la variaţiile condiţiilor mediului;
• Rezoluţie de mm;
• Viteză mare de măsurare;
• Stabil până la temperaturi de +180°C.
Traductor de deplasare fără contact, neecranat de tip U05(08)
Domenii de utilizare
• Mişcarea pistonului în cilindru;
• Înregistrarea mişcării inelului pistonului;
• Măsurarea jocului garniturii şi a spaţiului de
ungere;
• Înregistrarea mişcării valvei;
• Măsurarea mişcărilor radiale şi axiale ale
pistoanelor.