Pomiar temperatury spalin z użyciem EGT-K i termopary typu K

Poradniki dotyczące UKP i nie tylko. Wskazówki dotyczące montażu i obsługi dodatkowych czujników w pojeździe.
ArT
Posts: 689
Joined: Wed Mar 25, 2015 8:54 am
Location: Warsaw, Poland
Has thanked: 12 times
Been thanked: 60 times

Pomiar temperatury spalin z użyciem EGT-K i termopary typu K

Postby ArT » Mon Aug 24, 2015 9:57 pm

Pomiar temperatury gazów wylotowych silnika staje się coraz bardziej popularny. I nie chodzi tu tylko o zmodyfikowane silniki, ale coraz częściej o fabryczne mocno wysilone jednostki. Zbyt wysoka temperatura spalin może szybko doprowadzić do przegrzania głowicy (a nawet stopienia tłoków), a w efekcie uszkodzenia silnika. Można temu łatwo zaradzić kontrolując ten parametr - sprawa jest całkiem prosta.

Co potrzeba do pomiaru temperatury spalin?

  • czujnik, tj. dowolna termopara typu "K",
  • wzmacniacz termopary, np. EGT-K (na wyjściu wzmacniacza liniowe 0-5V na kanał)
  • urządzenie pomiarowe: może to być UKP lub UKP-PRO, ale EGT-K jest kompatybilny z większością komputerów dla tunerów, m.in. AEM EMS, GReddy e-MANAGE, Motec, Stack, ACR systems, HRC itd (wszystkie które akceptują 0-5V na wejściu)

Jako czujnik najczęściej stosuje się termopary typu-k ze względu na ich szeroki zakres pomiarowy (ponad 1000 stopni Celsjusza). Niestety sygnał z takiego czujnika jest po pierwsze mocno nieliniowy, a po drugie o niskiej amplitudzie (napięcie rzędu milivolt) - dlatego potrzebny jest wzmacniacz termopary. Wzmacniacz pełni rolę konwertera sygnału i na wyjściu podaje obrobiony (co ważne liniowy) sygnał rzędu 0-5V co często odpowiada temperaturom 0-1000C czy jak w przypadku EGT-K jest to zakres 0-1250C.
Pozostaje jeszcze urządzenie które dalej ten sygnał przetworzy, wyświetli temperaturę i ostrzeże kiedy będzie za wysoka.

EGT-K występuje w wariancie 1-, 2- lub 4- kanałów pomiarowych. UKP-PRO obsłuży do 4 kanałów jednocześnie, także można mierzyć temperaturę spalin z każdego cylindra osobno w silniku 4-cylindrowym. Dla większości zastosowań amatorskich wystarczy pomiar z wykorzystaniem pojedynczego czujnika. Czasem zachodzi potrzeba pomiaru z większej ilości cylindrów, wtedy mogą być potrzebne np dwa 4-kanałowe wzmacniacze EGT-K oraz dwa moduły UKP-PRO (np. na silnik 8-cylindrowy).

Jak podłączyć czujnik (termopare k)?

Każda termopara posiada 2 przewody: plus i minus. Oba należy podłączyć na wejścia "+" i "-" wzmacniacza termopary (np. EGT-K). Co do kolorów - różne kraje mają różne standardy, zwykle jeżeli jest czerwony i biały to czerwony to plus a biały to minus, a jeżeli jest czerwony i żółty to żółty to plus a czerwony to minus (tak, kiedy jest żółty to czerwony jest minusem 8-) ).

thermocouple-type-k_wire_colours.jpg
Źródło: http://www.pyromation.com/Downloads/Data/ColorCodessheet.pdf
thermocouple-type-k_wire_colours.jpg (55.25 KiB) Viewed 3290 times

Źródło: Pyromation - ColorCodesheet

W przypadku odwrotnego podłączenia nic się nie uszkodzi, najwyżej nie będzie działać pomiar. Ważna uwaga: jeżeli dowolny z przewodów termopary (lub sama końcówka pomiarowa) lub też ekran termopary (jeżeli jest w metalowym oplocie) będzie dotykać innych elementów przewodzących (np. innego metalu) to termoparę należy uziemić, tj. sygnał minusowy termopary należy podłączyć do masy. Jeżeli tego się nie zrobi to wskazania będą nieprawidłowe i niestabilne. Jeżeli żaden z przewodów z termopary nie ma kontaktu z innymi elementami przewodzącymi to nie trzeba tego robić.

Jak ustawić pomiar EGT w UKP?

W przypadku UKP, wyjście z EGT-K należy podłączyć na dowolne wejście analogowe 0-5V (AdcX) i w aplikacji wybrać "czujnik temperatury spalin EGT":
ustawienia-pomiaru-temperatury-spalin-egt.jpg
ustawienia-pomiaru-temperatury-spalin-egt.jpg (138.05 KiB) Viewed 5749 times


A następnia w ustawieniach zaawansowanych dla EGT należy ustawić dane:
a = 250.0 , b = 0.0
nastawy-egt-k.jpg
nastawy-egt-k.jpg (55.74 KiB) Viewed 5749 times


Na koniec można ustawić sobie alerty :-)
alerty-egt.jpg
alerty-egt.jpg (65.28 KiB) Viewed 5749 times


UWAGA: od wersji 3.2 w UKP-PRO istnieje możliwość pomiaru temperatury spalin z 4 kanałów jednocześnie. Ponadto doszła praktyczna funkcja data-loggera - istnieje możliwość rejestrowania parametrów a później wyeksportowania logów do pliku i podglądu np. na wykresach. Data logger został opisany w tym temacie.

EGT-gauge-display.jpg
EGT-gauge-display.jpg (35.19 KiB) Viewed 5739 times


Pełny opis EGT-K.
Pełny opis UKP i UKP-PRO.

Misio
Posts: 3
Joined: Thu Jul 06, 2017 8:22 pm

Re: Pomiar temperatury spalin z użyciem EGT-K i termopary typu K

Postby Misio » Thu Jul 06, 2017 8:26 pm

a jak podpiąć wzmacniacz? Nigdzie nie mogę nic na ten temat znaleźć.

ArT
Posts: 689
Joined: Wed Mar 25, 2015 8:54 am
Location: Warsaw, Poland
Has thanked: 12 times
Been thanked: 60 times

Re: Pomiar temperatury spalin z użyciem EGT-K i termopary typu K

Postby ArT » Sun Jul 09, 2017 12:08 pm

Na wzmacniaczu na etykiecie są rozpisane wejścia.
Do TC+ i TC- podłączasz +/- termopary.
Wyjscie OUT do wejścia AdcX w UKP.
No i wzmacniacz potrzebuje zasilania do pracy (+8..+32V) na wejścia VCC i GND. Może być to samo zasilanie co do UKP.

Misio
Posts: 3
Joined: Thu Jul 06, 2017 8:22 pm

Re: Pomiar temperatury spalin z użyciem EGT-K i termopary typu K

Postby Misio » Sat Aug 19, 2017 11:10 am

Okej wszystko fajnie natomiast na Out GND ma być inna masa niż ta od zasilania ? Np przykręcić do budy ?

ArT
Posts: 689
Joined: Wed Mar 25, 2015 8:54 am
Location: Warsaw, Poland
Has thanked: 12 times
Been thanked: 60 times

Re: Pomiar temperatury spalin z użyciem EGT-K i termopary typu K

Postby ArT » Sat Aug 19, 2017 2:34 pm

OUT GND jest ta sama masa co na zasilaniu (wewnątrz połączenie). Może zostać niepodłączone.

krisbe
Posts: 2
Joined: Sun Sep 10, 2017 1:25 pm

Re: Pomiar temperatury spalin z użyciem EGT-K i termopary typu K

Postby krisbe » Sun Sep 10, 2017 1:33 pm

Hmmm jedna rzecz jest dla mnie niejasna.
W opisie jest uwaga:

Ważna uwaga: jeżeli dowolny z przewodów termopary (lub sama końcówka pomiarowa) lub też ekran termopary (jeżeli jest w metalowym oplocie) będzie dotykać innych elementów przewodzących (np. innego metalu) to termoparę należy uziemić, tj. sygnał minusowy termopary należy podłączyć do masy. Jeżeli tego się nie zrobi to wskazania będą nieprawidłowe i niestabilne. Jeżeli żaden z przewodów z termopary nie ma kontaktu z innymi elementami przewodzącymi to nie trzeba tego robić.


Czyli rozumiem, że termoparę trzeba uziemić ? Czy dociągnąć uziemienie do wzmacniacza EGT-K ?
Raczej niemożliwe jest by termoparę dociągnąć do kabiny bez styku z innymi przewodami.

ArT
Posts: 689
Joined: Wed Mar 25, 2015 8:54 am
Location: Warsaw, Poland
Has thanked: 12 times
Been thanked: 60 times

Re: Pomiar temperatury spalin z użyciem EGT-K i termopary typu K

Postby ArT » Sun Sep 10, 2017 2:15 pm

Sam oplot nie ma fizycznego połączenia z przewodami pomiarowymi od termopary (wewnątrz jest ekran izolujący z włókna szklanego), ale w niektórych przypadkach metalowy oplot może zbierać zakłócenia elektromagnetyczne, które będą zakłócać sam odczyt z termopary (objawia się to bardzo niestabilnym i pływającym pomiarem). W takim przypadku zaleca się podłączenie go do masy osobnym przewodem (wyjście GND we wzmacniaczu lub masa pojazdu jeżeli między nimi jest oporność <2ohm) wtedy oplot działa jak uziemiony ekran (w samochodach zwykle nie ma takiej potrzeby bo w miejscu mocowania termopary tj. połączenie: gwint - termopara - ekran) jest dobry kontakt masy. Z kolei jeżeli przewody pomiarowe zbierają zakłócenia (bo np. nie ma uziemionego ekranu na całej długości termopary) to spotkałem się z rozwiązaniem kiedy jedną z końcówek termopary (TC-) podłącza się do masy, ale osobiście nigdy nie miałem potrzeby tak robić (nie testowałem). Jedyny przypadek z jakim się spotkałem gdzie trzeba było uziemiać ekran nie dotyczył samochodu (ekran termopary dotykał obudowy innego urządzenia o dużych zakłóceniach elektromagnetycznych (silnik elektryczny) i było to w maszynowni statku).

Inna kwestia jest taka że w EGT-K jest filtr na wejściu termopary, filtr na wyjściu pomiarowym i w samym UKP również są filtry na kanałach pomiarowych.

krisbe
Posts: 2
Joined: Sun Sep 10, 2017 1:25 pm

Re: Pomiar temperatury spalin z użyciem EGT-K i termopary typu K

Postby krisbe » Sun Sep 10, 2017 7:59 pm

Dziękuje za obszerną odpowiedź :) teraz wszystko jasne


Return to “Poradniki”

Who is online

Users browsing this forum: No registered users and 1 guest