pomiar ilości gazu w zbiorniku na podst. ciśnienia

Witam !!

Mam pewien pomysł, posiadam inst. gazową w samochodzie, jednakże jedynym "wyznacznikiem" ilości gazu w butli jest kontrolka rezerwy. Mam pomysł, można by było zbudować jakiś mały układ na atmelu, mierzył by ciśnienie w butli oraz temperature butli, jednakże nie mam pomysłu jak to wykonać. Myślałem o jakimś tanim procesorze (atmel np), ale nie mam pomysłu na czujniki, a także wzory są dla mnei tajemnicą :] (chociaż na stosunek ciśnienia do temperatury gdzies powinienem znalezc, ale objętości temperatury i ciśnienia to niezabardzo)

Dzięki za jakoąkolwiek pomoc

cisnienie gazu w butli w niewielkim stopniu zalezy od jego ilosci...duzo wieksza role gra temperatura.Litr gazu plynnego bedzie mial takie same cisnienie jak 20 litrow ..wiec to nie metoda...

hmm dziwne, w takim razie dlaczego w instalacjach wtryskowych gazu w fazie ciekłej, używane są kompresory ?, dlaczego przy tankowaniu butli używana jest pompa odśrodkowa ? przecież wg twojego rozumowania butla by się napełniła, a ciśnienei w dużym zbiorniku by się wcale nei zmieniało

jesli to dziwne to czemu zycie sobie komplikuja producenci z jakimis plywakami do zbiornikow kiedy mozna by wedlug ciebie zaalozyc manometr?

Zależność między temperaturą, ciśnieniem, objętością właściwą i stałą gazową obrazuje poniższy wzór. Wyraźnie na nim widać że jeżeli znamy wartość temperatury i ciśnienia, oraz stałą gazową bez problemu możemy otrzymać objętość właściwą (czyli odniesioną do jednostki masy). Na jej podstawie można szacować ilość gazu w zbiorniku.

wojtek60 wrote:

jesli to dziwne to czemu zycie sobie komplikuja producenci z jakimis plywakami do zbiornikow kiedy mozna by wedlug ciebie zaalozyc manometr?

Nie komplikują - raczej upraszczają. Konstrukcja z pływakiem jest znacznie prostsza i tańsza od zestawu czujników i elektroniki do ich obsługi.

S posdravem Adam

Vein wrote:

hmm dziwne, w takim razie dlaczego w instalacjach wtryskowych gazu w fazie ciekłej, używane są kompresory ?, dlaczego przy tankowaniu butli używana jest pompa odśrodkowa ? przecież wg twojego rozumowania butla by się napełniła, a ciśnienei w dużym zbiorniku by się wcale nei zmieniało

Kolejarz wrote:

Zależność między temperaturą, ciśnieniem, objętością właściwą i stałą gazową obrazuje poniższy wzór. Wyraźnie na nim widać że jeżeli znamy wartość temperatury i ciśnienia, oraz stałą gazową bez problemu możemy otrzymać objętość właściwą (czyli odniesioną do jednostki masy). Na jej podstawie można szacować ilość gazu w zbiorniku.

Prawda jak zwykle leży gdzie indziej. W butli p-b pod wpływem ciśnienia część gazu pozostaje w fazie płynnej, a punkt równowagi faktycznie znacznie bardziej zależy od temperatury niż od objętości (ciśnienie pozostaje mniej więcej stałe na poziomie wrzenia gazu w jego aktualnej temperaturze), co już wcześniej napisał wojtek60:

wojtek60 wrote:

cisnienie gazu w butli w niewielkim stopniu zalezy od jego ilosci...duzo wieksza role gra temperatura.Litr gazu plynnego bedzie mial takie same cisnienie jak 20 litrow ..wiec to nie metoda...

Tak więc idea pomiaru objętości przez pomiar ciśnienia jest nie do wykorzystania, podobnie jak wzory dotyczące przemian gazowych. No chyba, że przerobisz sobie instalację na gaz ziemny, który się tak łatwo nie skrapla.

nie znam zasad termodynamiki ale wydaje mi sie ze w zbiorniku gaz wystepuje jako plynny i jako para nasycona ...wiec cinienie bedzie w miare stale do czasu kiedy w zbiorniku bedzie gaz w postaci plynnej...tak tez chyba wychodzi jesli zastanowic sie nad wzorem podanym przez kolejarza..?! zakladam ze v jest stala wielkoscia fizyczna dla stalej temperatury i stanu fizycznego gazu(uplynnionego).
manometr to to raczej urzadzenie mechaniczne...kawalek odpowiednio wygietej i splaszczonej rurki z przekladnia i wskazowka..nie bardzo tam mozna spotkac elektronike...

Można by mierzyć różnicę ciśnień na dole i na górze zbiornika. Ale może łatwiej użyć pływaka...

jta - jest taka pewna zasada, że powietrze pod ciśnieniem napiera jednakowo na wszystkie ścianki zbiornika w którym się znajduje, chyba, że chodzi ci o ciśnienei spowodowane przez ciężar skroplonego gazu...

Faktycznie pomysł niezły. Wystarczy jeden czujnik różnicowy z jednym wyprowadzeniem na dnie i drugim na górze butli.

hmm, teraz się przyjzalem, przeciez wystarczy stosunek masy do objętości gazu...

A dlaczego nie sama masa?

czyli zamontujesz wage?

wojtek - nie tylko wage, ale wage z prockiem ktory by odejmowal mase zbiornika... to chyba też jest wyjście ? jedyny probelem to budowa samej wagi.
Marek - chcialem to mieć dokładnie w litrach.

teraz przemyslalem, jednak potrzebna jest temperatura, a dlaczego ? bo w różnej temperaturze 1 litr gazu ma różną mase, pozatym jest problem, w LPG znajdują się przynajmneij 2 gazy, propan i butan, są w różnych stosunkach ilościowych... hm

Waga jest jednoznacznym wskaźnikiem ilości gazu. Przeliczenie wagi na objętość płynnego gazu dane jest z grubsza zwykłą proporcją ze stałym współczynnikiem powiedzmy niezależnym od temperatury. Frakcja gazowa nas mało obchodzi, bo jest związana jedynie z wolną przestrzenią zbiornika. Można powiedzieć, że całkowita objętość zbiornika jest odpowiedzialna za część gazu, która jest nie do wykorzystania (resztka, która zostaje w zbiorniku, bo przecież nie da się go odessać do próżni absolutnej). Składową tą (niespecjalnie istotną) można dodać do masy zbiornika tak, żeby uzyskać masę/objętość użytecznej części gazu. Ciężar zbiornika można odjąć na wzmacniaczu czujnika (np tensometru), więc procesor nie jest do tego niezbędny.

marek - czyli tare wyzerować na tensometrze przy gazie wyjeżdżonym niby "do zera" (nie da się jechać), ale jakby nie patrzeć, do obliczenia ilości gazu potrzebny byłby atmelek (i do wyświetlania ilości na wyswietlaczu LED)

bardzo fajny pomysl z tym wazeniem ..ciekawe jak pominiesz sily dzialajace na butle (mocowanie butli,przedmioty przypadkowe w bagazniku,drgania ukladu w trakcie jazdy..)

Myślicie o masie a piszecie o ciężarze. Tak jak zauważył wojtek60 ciężar butli która porusza się z różnymi przyspieszeniami w różne strony nijak nie odda jej masy. Zgodnie z drugą zasadą dynamiki:
F=ma
zatem każda nierówność na drodze nadająca butli o masie m przyspieszenie a zmniejszy lub zwiększy jej oddziaływanie na czujnik. Reasumując - pomiaru można by dokonywać tylko podczas postoju (względnie ruchu ustalonego - ze stałą prędkością, po równej drodze) na poziomym terenie. Każde wzniesienie lub spadek "rozłoży" ciężar na dwie składowe.

S posdravem Adam

hm, ot moze byc problem, czaj jadac po wybojach nie jest mi w glowie sprawdzanie ilości gazu w butli, zazwyczaj sprawdzam ilośc gazu/benzyny na światłach, albo w trasie, więc nei ejst to problemem. W końcu, czujnik poziomu paliwa też nie jest dokładny, jest zależny od wybojów, przechyłów przyspieszeń (bezwładność cieczy), co do butli i zewnętrznych oddziaływań, mam zamiar zamontować butle do wnęki na koło zapasowe, tam nic jej nie powinno przeszkadzać

1. Wytarowanie butli OK
2. Wszelkie zmiany siły na tensometrach można uśrednić na filtrze dolnoprzepustowym RC o stałej czasowej kilka-kilkanaście sekund. Tak samo zresztą robi się ze wskaźnikami pływakowymi. W przypadku użycia procesora taki filtr można zrealizować programowo. W efekcie dostaniemy wartość średnią siły równą ciężarowi butli.
3. Można ATMELA, równie dobrze można odpowiednio wyskalowany cyfrowy miliwoltomierz ICL7106/7107 sterowany wzmocnionym napięciem z tensometru.
4. Wszystkie elementy mocujące (2-4) powinny mieć naklejone tensometry. W ten sposób nie zgubimy jakiejś składowej ciężaru.

marek - a teraz jest problem, tensometry mierzą naprężenia, więc potrzebne jest chyba cos więcej niż same tensometry, zastanawialem się nad wykorzystaniem części z wagi łazienkowej, skala jest w miare ok (na pewno od 5 do 120 kg, sama butla waży pewnie minimalnie 5 kg), na pewno cos n.t wzmacniaczy znajde. Miliwoltomierz nie wystarczy, powodem jest to, iż nie chce mieć samej wagi, ale od razu przelicznik na objętość w dm^3 .

ps. przed rozpoczeciem prac musze sie nauczyc programowac atmele, bo opisy hardware znajde w internecie, jedynym problemem pewnie bedzie "poskladanie" tego wszystkiego

A jak myślisz, do czego są wzmacniacze operacyjne? Wskazówka: skąd wzięły swoją nazwę?

nie chodiz mi o wzmacniacze, bo o tym wiem (czytalem w innym wątku), chodzi o to jak to będzie trzeba wyskalować, nawet jeżeli uzyskam tensometry z wagi łazienkowej nie będe miał pojęcia jak to wykorzystać, mógłbym oczywiście sprawdzać metodą prób i błędów

Zawsze można umieścić w układzie jakieś potencjometry i regulować przesunięcie zera i wzmocnienie...