Przeplywomierz

• Przepływomierz to przyrząd pomiarowy służący do pomiaru objętości lub masy materii poruszającej się przez daną powierzchnię prostopadłą do kierunku przepływu.

Zdecydowana większość przepływomierzy służy do pomiaru przepływu cieczy, znacznie mniej konstrukcji służy do pomiaru przepływu gazów. Ponieważ ustrój pomiarowy przepływomierzy wskazuje zwykle wartość chwilową przepływu, konieczne jest zintegrowanie ich z licznikiem. Zatem całkowita objętość materii, która przepłynęła uzyskiwana jest na drodze całkowania w czasie wartości natężenia przepływu w kolejnych chwilach.

W konstrukcjach przyrządów pomiarowych do pomiaru przepływu można wyróżnić trzy główne grupy przepływomierzy oparte o:

• oddziaływania mechaniczne

• zjawiska falowe: przepływomierze ultradźwiękowe oraz optyczne - wykorzystujące efekt Dopplera

• istnienie pola elektromagnetycznego - oparte o prawo indukcji elektromagnetycznej Faradaya

Historycznie najstarsze są przepływomierze wykorzystujące mechanikę płynów. Jednocześnie są to często przepływomierze najprostsze w konstrukcji. Dlatego przepływomierze mechaniczne są często używane:

• manometryczne (ciśnieniowe)

• zwężkowe - wykorzystują efekt spadku ciśnienia na elemencie pomiarowym (kryza, dysza, zwężka Venturiego)

• inne przepływomierze generujące różnice ciśnień (przepływomierze z krzywizną, przepływomierze piętrzące, przepływomierze kapilarne, przepływomierze dynamometryczne)

• przepływomierze o zmiennym przekroju - składają się z pływaka umieszczonego w stożkowej rurze. Popularnie nazywane "Rotametrami", od nazwy pierwszego producenta "Rota" (Niemcy)

• przepływomierze tachometryczne

• przepływomierze turbinowe

• przepływomierze komorowe

• przepływomierze oscylacyjne

• przepływomierze wirowe

• przepływomierze z wirem precesyjnym

• przepływomierze wykorzystujące efekt Coandy

• mechaniczne przepływomierze oscylacyjne

• przepływomierze Coriolisa

Oraz inne:

• przepływomierze elektromagnetyczne

• przepływomierze ultradźwiękowe

przepływomierze termiczne

• Przepływomierz mierzy ilość powietrza zasysanego przez silnik. W obudowie przepływomierza znajduje się przysłona która wychylana jest przez strumień powietrza w określone położenie i utrzymywana jest w tym położeniu. Wychylenie kątowe przysłony jest miarą ilości zasysanego przepływającego powietrza. Potencjometr ten przekazuje sygnały do sterownika tj. komputera. Komputer reguluje odpowiednio do zmierzonej ilości powietrza i liczby obrotów silnika (czujnik obrotów ), czas wtrysku i ilość wtryskiwanego paliwa. A teraz jak go można sprawdzić:

1. sprawdzić czy wtyczka jest czysta i dobrze zamocowana

2. sprawdzić połoczenie przewodów między wtyczką a sterownikiem (kompem) tj. czy niema przerwy na przewodach.

• Aby uzyskać idealne warunki spalania paliwa należy kontrolować proporcję w jakiej wtryskiwane jest do cylindra paliwo i tlen. Zawartość tlenu w jednostce objętości powietrza nie jest jednak stała, lecz zmienia się w zależności od temperatury i ciśnienia gazu. Dlatego też komputer silnika samochodowego powinien wiedzieć ile tlenu dostało się do cylindra, aby dobrać do tego odpowiednią ilość paliwa. Tej informacji dostarcza właśnie przepływomierz powietrza.

Głównym elementem przepływomierza mechanicznego jest ruchoma klapka, przez którą przepływa powietrze wpływając do silnika. Stopień wychylenia tej klapki mierzony jest przez specjalny czujnik. Wynik tego pomiaru określa tylko ilość powietrza (a nie tlenu), które dostało się do silnika. Tak więc należy jeszcze dodatkowo zmierzyć temperaturę i ciśnienie powietrza i dopiero na podstawie tych trzech wartości wyliczyć masę tlenu.

Wadą przepływomierzy mechanicznych jest dość spore ograniczanie strumienia powietrza wpadającego do silnika oraz fakt szybkiego zużycia czujnika mierzącego wychylenie klapki (w praktyce są to dwa, trące o siebie metalowe elementy).

Przepływomierz MAF

Dużo lepiej spisuje się w tym względzie przepływomierz, którego elementem pomiarowym jest rozgrzany drut (przetwornik MAF). Opór elektryczny stawiany przez ten drut rośnie wraz ze wzrostem jego temperatury. Powietrze schładzając drut powoduje zmniejszenie jego oporu co pozwala na uzyskanie wyższego napięcia, co znowu powoduje zwiększenie temperatury drutu. I właśnie napięcie konieczne do rozgrzania drutu może być wprost przeliczone na masę przepływającego powietrza.

Wadą tego typu przepływomierza jest jego mała odporność na wstrząsy. Natomiast w porównaniu z przepływomierzem mechanicznym praktycznie wcale nie ogranicza on strumienia powietrza płynącego do silnika, a brak ruchomych części powoduje, że tego typu przepływomierz jest mniej awaryjny. Nie jest także wymagany pomiar temperatury powietrza ani jego ciśnienia.

W praktyce

Przepływomierz jest bardzo ważnym elementem osprzętu silnika. Jego uszkodzenie natychmiast wpływa na jakość pracy silnika. Przepływomierz wymaga więc dbania o jego stan. Niezależnie od jego typu duże znaczenie ma regularna wymiana filtra powietrza. Brudne powietrze może szybko uszkodzić przepływomierz lub zakłócić jego działanie.

Przepływomierze są produkowane przez wielu producentów. Z bardziej znanych można wymienić firmy Siemens, Bosch, Denso, Delphi.

---