Датчик вакуума автомобильный для чего нужен
Вакуумметр – использование данного прибора для диагностика двигателей автомобилей
Вакуумметр является достаточно эффективным средством ранней диагностики двигателя автомобиля. Хотя в настоящее время популярна компьютерная диагностика, вакуумметром по-прежнему можно диагностировать неполадки в работе двигателя, хотя это требует определённых навыков в данной сфере.
Когда применяется диагностика с использованием вакуумметра?
Вакуумметр применяется для диагностики двигателя внутреннего сгорания на предмет его неисправностей. Кроме двигателя, с помощью вакуумметра можно проверить работу клапана, предназначенного для снижения токсичности отработанных газов двигателя. На то, что двигатель начал работать не корректно может косвенно указывать резкое повышение расхода масла или топлива. Кроме того, часто ощущается, что динамика разгона автомобиля значительно уменьшилась, что определённо вызывает логичные вопросы.
Вакуумная диагностика двигателя является быстрым, надёжным и главное недорогим способом провести обследование состояния двигателя и эффективности работы его систем. Если разбираться в данных, которые будет показывать манометр при диагностике, можно получить сведения о следующих системах:
Главное знать, как правильно считывать и интерпретировать показания вакуумметра, которые будут получены в результате проведённой диагностики. Ошибочный анализ результатов приведёт не только к огромному количеству впустую затраченного времени на ремонт двигателя. Это может привести к существенным денежным тратам на те запасные части, которые можно было бы и не менять. Чтобы избежать такой неприятной ситуации, неопытным водителям рекомендуется дублировать метод вакуумной диагностики другими методами анализа.
При анализе показаний вакуумметра нужно учитывать не только абсолютные показания прибора, но и темп, с которым движется стрелка. Темп стрелки называется динамикой показаний вакуумметра. Большинство моделей манометров, которые используются для вакуумной диагностики двигателей, имеют специальную шкалу, которая разделена значениями, измеряемыми в миллиметрах ртутного столба. Чем меньше давление в системе, тем выше значение будет у прибора. При этом нужно помнить, что на возвышенностях вакуумметр показывает немного другие данные. Например, если высота достигает 300 метров над уровнем моря, то прибор увеличивает свои показания на 25 единиц.
Диагностика двигателя вакуумметром, как это происходит?
Для того чтобы провести эффективную диагностику двигателя с помощью вакуумметра, нужно правильно подготовиться к данной процедуре:
После проведения ряда подготовительных процедур, можно подключать вакуумметр к работающему двигателю. Если двигатель в порядке, это должно сразу отразиться на показаниях прибора. При исправности вакуумметра, его стрелка будет находиться на отметке между 450 и 550 миллиметров ртутного столба, причём данный показатель не должен колебаться. Вот по каким показаниям манометра можно определить, что с двигателем не всё в порядке:
На оснований вакуумной диагностики можно принимать решение, как поступить далее. Можно попробовать самостоятельно отремонтировать автомобиль, можно обратиться на станцию технического обслуживания, для подтверждения предварительного диагноза.
Расшифровка показаний вакуумметра при диагностике двигателя
Если ремонт двигателя автомобиля планируется делать самостоятельно, то нужно знать следующие нюансы:
Пользоваться вакуумметром для диагностики двигателя автомобиля достаточно простап. Главное при этом запомнить, что означают показания приборов и соблюдать при работе технику безопасности.
Для чего нужен автомобильный вакуумметр
Вакуумметр может помочь выявить различного рода неисправности в двигателе внутреннего сгорания. Благодаря этому, автолюбитель может выявить неисправности на их ранней стадии и сразу их устранить. Этот прибор позволяет не доводить автомобиль до существенной поломки в двигателе, а значит, избежать затратных в финансовом смысле работ по устранению неисправностей. Кроме того, автомобильный вакуумметр нужен для оценки качества работы системы рециркуляции выхлопных газов автомобиля.
Если вы обращаете внимание на то, что ваш автомобиль стал потреблять больше топливных жидкостей и масла, то это говорит о том, что мощность двигателя вашего транспортного средства упала. Этому может быть множество причин, таких как, например, износ поршней, прогорание или износ седел, головок клапанов двигателя, износ поршневых колец, износ или разрушение прокладки головки блока цилиндров и т. д. Для того, чтобы определить причину падения мощности наверняка, необходимо провести проверку двигателя автомобиля с помощью автомобильного вакуумметра. Это относительно надежный и, в общем-то, дешевый способ диагностики двигателя автомобиля. Благодаря автомобильному вакуумметру можно выяснить многие показатели, состояние различных систем двигателя автомобиля, в общем, получить полное представление о работе двигателя и о причинах той или иной неисправности. Один из недостатков вакуумметров – это невозможность идеальной интерпретации его показателей, а также сложность чтения показателей прибора. Поэтому, для наиболее точной диагностики, необходимо сочетать диагностику с помощью вакуумметров с диагностикой, проводимой при помощи других методов и приборов.
Основными показателями работы прибора являются показания движения стрелки прибора по шкале вакуумметра. Единице измерения для вакуумметров являются миллиметры ртутного столба. Чем меньше уровень вакуума в двигателе, тем ниже опускается стрелка прибора, соответственно, чем выше уровень, тем выше стрелка. При измерении уровня разрежения в двигателе автомобиля необходимо учитывать некоторые факторы природного характера, которые влияют на работу прибора, а значит, влияют и на его показания, с помощью которых определяется состояние систем двигателя внутреннего сгорания. Так, например, необходимо учитывать высоту поверхности, на которой находится автомобиль, подвергаемый диагностике (то есть, если автомобиль находится, например, на 300 метров выше уровня моря, то показатели вакуумметра будут отличаться от обычных примерно на 25 миллиметров ртутного столба).
Для того, чтобы провести диагностику двигателя автомобиля с помощью автомобильного вакуумметра, необходимо произвести следующие действия:
1. Присоединить прибор к коллектору. Обратите внимание на то, что не стоит присоединять прибор к другим отверстиям, в которых создается вакуум.
2. Перед тем, как начать диагностику, необходимо прогреть двигатель автомобиля.
3. Произведите блокирование движения автомобиля путем постановки его на ручной тормоз и заблокируйте движение колес.
4. Поставьте рычаг переключения скоростей в нейтральное положение.
5. Запустите двигатель автомобиля и оставьте его работать на холостом ходу. Перед тем, как запускать двигатель автомобиля на холостой ход, необходимо обратить внимание на то, в каком состоянии находится вентилятор и его лопасти, нет ли на нем трещин.
6. После того, как вы запустили двигатель, необходимо помнить о том, что нельзя подносить руку с прибором слишком близко к работающему вентилятору, потому что это чревато различными травмами для человека и механическими повреждениями для прибора.
7. Проведите проверку работы вакуумметра. Если вы видите, что стрелка прибора опустилась ниже 430 миллиметров ртутного столба или же поднялась выше 560 миллиметров ртутного столба, то это говорит о том, что двигатель вашего автомобиля находится в неисправном состоянии. А значит, необходимо провести диагностику двигателя другими приборами.
Также следует помнить о том, что показатели вакуумметра говорят о состоянии двигателя автомобиля. Это значит, ориентируясь на показания прибора, можно определить причину неисправности. Если прибор показывает очень низкий уровень вакуума в двигателе, то это обычно говорит о том, что прокладка, которая находится между коллектором и камерой заслонки, не герметична. Либо же эта неисправность связана с тем, что неправильно открываются или закрываются клапаны двигателя, поэтому возникает разряжение. Если показания прибора находятся в неустойчивом состоянии, либо же если показания прибора отклоняются от нормы на 75 – 200 единиц. Если же показания прибора говорят об отклонении от нормы на 50 – 100 единиц измерения, то это значит, что произошла разгерметизация клапанов в двигателе. Если же прибор показывает нерегулярные показатели или стрелка подрагивает на низких отметках при измерениях, то это значит, что в работе цилиндров происходят сбои. В случае, если стрелка прибора показывает 100 миллиметров ртутного столба или же колеблется около этой отметки, при этом работа двигателя сопровождается дымом, выходящим из глушителя, то это говорит о том, что изношены или пришли в негодность втулки клапанов.
Таким образом мы можем сказать о том, что вакуумметр автомобильный нужен любому автолюбителю, который хочет знать все о состоянии двигателя своего автомобиля.
Как пользоваться вакуумметром?
Вакуумметр — полезное устройство, применяющееся автомобильными мастерами и в домашнем хозяйстве. Чаще всего его используют, чтобы измерить изменение давления воздуха в определенной части двигателя. Это позволяет продиагностировать мотор, выявить возможные проблемы и привести автомобиль в порядок.
Содержание
Что это такое
Сперва разберемся, что такое вакуумметр, более подробно. Прибор нужен для того, чтобы измерить относительное давление вакуума. Он бывает разных типов, и каждый из них имеет свои особенности. Один измеряет механические отклонения, второй — слабые электрические токи, третий — еще какой-то показатель. Поэтому в процессе выбора нужно четко понимать, для чего вам нужно это устройство.
Что показывает вакуумметр
Важно понимать, что измеряет вакуумметр. Чаще всего его используют для замеров давления ниже атмосферного. Это позволяет измерить вакуум. Его особенность заключается в том, что давление газа имеет отрицательное значение, из-за чего нужен отдельный прибор для фиксации его показателей.
Устройство дает возможность контролировать давление вакуума в системе. Например, фиксировать изменения в коллекторе автомобильного двигателя. Показатели давления меняются в тот момент, когда поршни всасывают воздух в камеру сгорания. Точные значения очень важны. Они дают понять, правильно ли работает система.
Как работает вакуумметр
Современные устройства просты в использовании и обычно имеют интуитивно понятную конструкцию из двух частей. Первая — опускается в вакуум, чтобы зафиксировать там изменения и передать показания. Ее обычно называют измерительным блоком.
Вторая часть преобразует полученные сигналы в удобный для понимания пользователем вид. Она пересчитывает значения в единицы Па и отображает их на экране, стрелкой или другим способом, в зависимости от типа прибора. Ее обычно называют преобразователем давления.
Обе части работают совместно в одном корпусе. Поэтому как пользоваться вакуумметром, понять несложно. Нужно лишь вставить первую часть в вакуум, который необходимо измерить. На второй части тут же отобразятся показания — вам останется лишь зафиксировать их удобным способом, записав или запомнив.
Типы вакуумметров
В первую очередь важно понять, чем отличается манометр от вакуумметра. Ответ прост — первый прибор позволяет замерять лишь положительное давление. Поэтому во многих случаях он не подходит. Вакуумметр наоборот, позволяет фиксировать отрицательное давление.
Тем не менее, устройство все равно не универсально. Разные типы позволяют замерять различные диапазоны значений. Поэтому нельзя приобрести один прибор и решить с его помощью абсолютно любую задачу, связанную с измерением отрицательного давления.
Ниже рассмотрены самые распространенные типы устройств.
Механические
Отличаются своим строением. Всегда имеют изогнутую трубку из металла, которая и подсоединяется к участку с вакуумом. Принцип работы механических моделей примитивен. Когда давление в трубке уменьшается, изменяется сила, с которой натянута пружина. Она, в свою очередь, связана с циферблатом. Соответственно, когда давление меняется, передвигается и позволяет зафиксировать показания стрелка.
Электрические
Имеют такой же принцип действия, как и механические. Однако дополнены электродатчиком. Этот прибор преобразует полученные данные в цифровые значения, а затем передает их на экран. Особенностью устройств также является необходимость их периодической калибровки.
Тепловые и ионные
Более сложные устройства, применяющиеся, когда нужно замерить очень низкие показатели. Тепловые разновидности определяют, когда газ начинает постепенно терять способность рассеивать тепло. Это свидетельствует об изменении давления, которое и фиксируется прибором.
Ионные работают еще более точно, замеряя самые низкие возможные показатели давления в вакууме.
Автомобильные
Самый распространенный тип устройств, которые обычно и применяются автомобильными мастерами. Они удобны в применении и позволяют не тратить много времени на замеры, поскольку отображают результат измерений мгновенно.
Автомобильные вакуумметры позволяют понять, стабильно ли давление вакуума. Именно таким оно должно быть во время холостого хода двигателя. Если показания скачут — значит, есть проблема со шлангами или утечками клапанов.
Также вакуумметры делятся по типам дисплеев и циферблатов, но тут выбор уже касается удобства и привычки конкретного пользователя, поэтому ориентироваться нужно на собственные предпочтения.
Датчики вакуума и особенности их применения
Существуют технологические процессы, которые проходят в вакууме. Именно состояние разреженного пространства — главное условие всей технологической цепочки. Для контроля за окружающей средой и нужен вакуумный датчик. Но типы процессов могут различаться и, соответственно, для каждого из них нужен свой датчик. Поскольку универсального прибора не существует, мы разберем, какие вообще существуют датчики и для каких целей.
Разновидности вакуумных датчиков
Собственно конструктивно — это манометр, который точно показывает давление разреженных газов.
Так как газы бывают разные, то и вакуумметры существуют разных типов. Они могут определять как полное давление в вакуумной среде, так разность по сравнению с атмосферным давлением.
Самые распространенные датчики, которые способны делать замеры абсолютного давления:
Термопарные
Такие датчики измеряют теплопроводность окружающей среды нитью накала.
Стоит измениться окружающему давлению — изменится теплопроводность газовоздушной среды, в которой находится нить накала.
Соответственно меняется и температура нити накаливания. Ее температуру снимает термопара.
Конструктивно в датчике применяется нагревательный элемент и термопара.
Если взять за основу тезис о том, что при постоянстве тока, проходящего через нагревательный элемент, его температура находится в прямой зависимости от теплопроводности окружающей среды, то можно измерять давление в вакуумной камере.
Теперь если понижать давление это вызовет уменьшение и теплопроводности газа. Это в свою очередь, вызывает повышение температуры нагревательного элемента и тянет за собой электродвижущую силу термопары.
Зная значение зависимости термоэлектродвижущей силы от давления газа можно точно определять давление в вакуумных системах.
Датчики ионизационные
За основу работы ионизационных манометров взята зависимость скорости ионизации газов от давления.
Такие датчики, как правило, двухконтурные:
По тому току, который возникает при таком процессе, судят о наличии давления. Скорость образования ионов находится в прямой зависимости от давления и эффективности ионизации.
Это основной принцип работы ионизационных вакуумметров.
Разные модели применяют разные методики разгона молекул частиц ионов. Это — вакуумный детектор Байард-Альперта и вакуумный датчик с холодным катодом.
Вакуумный датчик с холодным катодом
Магнито-разрядный прибор, создающий очень сильное магнитное поле. Специальное расположение магнитов создает спиральное перемещение ионов. Такая модель сохраняет заряженные частицы и, тем самым, повышая ионизационную способность.
За счет этого показания прибора немного расплывчаты, но срок службы практически неограничен, так как в этом механизме нет трущихся деталей и, при работе, он не нагревается.
Прибор Байард-Альперта
Тоже ионизационный датчик с нитью накала и термоэлектрической эмиссией, создающей, в свою очередь, множество электронов, ионизирующих мельчайшие частицы газов.
При работе устройства создается ток, с силой соразмерной уровню вакуума. Датчик считывает эту силу и переводит ее в определенные показатели давления.
Так как в такой системе нет сильных магнитов, это дает возможность применения таких датчиков в таких специфических устройствах, которые требовательны к присутствию магнитных полей.
Преимущества именно таких приборов заключаются в:
Тензорезисторный
Собственно говоря, этот вакуумный датчик своего рода резистор, с проводником, наклеенным на специальную подложку, которая может деформироваться от внешнего воздействия. Так как два элемента связаны вместе, то при изменении параметра подложки изменятся длина проводника и соответственно, и поперечное сечение. При изменении этих физических параметров также меняется и сопротивление резистора. Остается измерить сопротивление тензорезистора. По характеру изменения сопротивления определяется приложенное на подложку давление.
Как правило, в реальных датчиках тензорезистор приклеен к пружинной диафрагме. Когда на диафрагму действует внешнее давление — она деформируется вместе с тензорезистором.
Такие вакуумметры по праву могут являться одними из самых точнейших. Используются исключительно для замеров в вакуумных системах, где давление составляет от 1 до 2000 мбар.
Датчик измерения вакуума такого типа можно применять в различных газах, так как в них не содержится нагревательных элементов.
Пример вакуумметра с тензорезистором — датчик дифференциального давления Foxboro IDP10.
Конвекционные детекторы
Одна из разновидностей теплового детектора — конвекционный вакуумметр. Его работа основана на эффекте прямой подчинённости теплопередачи газов от давления.
В нем используется нить накала. Она обмотана вокруг всего прибора. С ее помощью датчик может перевести тепловую энергию в напряжение.
Как только увеличивается степень вакуума, снижается коэффициент теплопередачи. Как только увеличивается температура нити, соответственно, увеличивается и ее сопротивление. Теперь, понимая эту взаимосвязь, если измерять сопротивление нити можно рассчитать степень вакуума.
Такой вакуумный датчик дает возможность быстрому считыванию показателей со шкалы приборов.
Мембранно-емкостные
Принцип работы мембранно-емкостного детектора предельно простой. Самый главный элемент в этом устройстве — плоская мембрана, разделяющая камеру из нержавеющей стали на измерительную часть и опорную. Одна половина откачена и изолирована, в другой находится вакуумная камера
Мембрана регистрирует амплитуду изгиба на входящий в измерительную камеру газ, прогибаясь в сторону меньшего давления.
Теперь осталось только снять с электронной схемы датчика электрический сигнал разбаланса между двумя камерами.
Такие датчики дают возможность точного замера давления с нижним пределом до 10–5 мбар. Работа этих детекторов не зависит от типа измеряемого газа.
Где применяются
Вакуумный датчик находит применение во многих сферах:
То есть во всех тех сферах, где требуется контроль за степенью разрежения.
Вакуумные датчики активно применяются в разнообразных производственных процессах, например таких как:
А также в нефтяной, пищевой и химической промышленности.
Производители вакуумметров
Производством вакуумметров занимаются многие производители и у нас в России и за рубежом. Некоторые компании освоили полный цикл производства. У других это производство существует в качестве дополнительного.
Итак, давайте познакомимся с ключевыми игроками на этом рынке.
Meta-Chrom (Мета-Хром)
Отечественное предприятие, которое, кроме производства разнообразного измерительного оборудования и инструментов для хроматографии, также нацелено на выпуск вспомогательной оснастки для вакуумных установок. Компания Meta-Chrom известна в России с 1995 года и с тех пор находится в активном развитии в вакуумной отрасли.
Ионизационные и термопарные детекторы этого предприятия получают постоянные положительные отзывы, которые можно найти на сайте этой компании.
MKS Instruments, Inc
Американские предприниматели этой компании начали свой бизнес еще в 1963 году. Но производством высокоточного измерительного оборудования для вакуумных систем начала заниматься с 1999 года. В линейке ее продукции есть вакуумметры почти для всех отраслей промышленности. Именно такая универсальность позволила придать популярность MKS Instruments, Inc по всему миру.
ULVAC Technologies, Inc
Американская компания ULVAC Technologies, Inc основанна в 1992 году и нацелена на выпуск вакуумной техники и вспомогательный измерительных приборов.
В нашей стране хорошо известны вакуумные датчики цифрового типа от этого производителя.
Тираконт
Еще один производитель вакуумного оснащения из Германии — компания «Тираконт». Она специализируется на выпуске ионных вакуумметров и датчиков к ним. Также компания специализируется на:
Вся номенклатура выпускаемой продукции известна своим немецким качеством и находит спрос во многих странах мира.
Вот далеко неполный перечень продукции известного российского производителя НПО «ЮМАС». Вся продукция высокого качества, а надежность подтверждается сертификатами в соответствии с требованиями ГОСТ.
Ebro Electronic
Бренд «Ebro Electronic» известен своими измерительными приборами термометратрами, манометрами, регистраторами двления. В линейке продукции этой компании есть цифровые вакуумметры.
Так как компания имеет узкую специализацию, выпускаемая продукция находит свое применение для высокоточных измерений в научно-исследовательских лабораториях.
Заключение
Из всего обзора вакуумных датчиков становится хорошо видно, что эти устройства в реальности выполняют большую работу и имеют огромное значение для многих отраслей отечественной промышленности.
Видео по теме
Вакуумные датчики и вакуумметры – принципы действия, применение, виды, производители
Вакуумные датчики (также их называют вакуумметрами или вакуумными манометрами) применяются для измерения вакуума и газов в оборудовании соответствующего типа. Впервые изделия этого типа появились, когда было отрыто, что возможно создавать среду, в которой отсутствует кислород. Исходя из этого, появилась необходимость в определении уровня вакуума. Первым изобретателем вакуумметра считается Леонардо Да Винчи, который является создателем пьезометрической трубки. Он использовал ее для измерения показателей давления в водопроводе.
Позже эту идею взяли на вооружение ученые, которые в 1643 году создали вакуумный датчик, который мало в чем изменился за все эти годы.
Датчик вакуума и вакуумметры – устройство
Устройство вакуумного датчика представляет собой две основные части. Первая отвечает за преобразование информации о давлении в сигнал. Это чувствительный измерительный блок или датчик. Вторая часть является преобразователем давления, который оценивает полученный сигнал и пересчитывает данные в более понятные единицы измерения.
Датчик вакуума и вакуумметры – устройство
Информация начинает передаваться на датчик сразу после его установки. Обе части изделия установлены в одном корпусе. Также такие модели называют моноблочными. Изделия могут выводить информацию на жидкокристаллический или работать по более старой схеме, когда уровень давления определяется исходя расположения стрелки.
Вакуумный датчик давления – принцип действия
Принцип действия у разных датчиков примерно одинаковый. Но есть некоторые отличия в зависимости от конкретной модели. Рассмотрим наиболее часто встречающиеся виды вакуумных датчиков, которые используются в промышленности:
Вакуумный датчик Пирани
За что отвечает вакуумный датчик и вакуумметр в вакуумной системе
Если говорить о том, за что отвечает вакуумный датчик, то очевидно, что он широко применяется при использовании вакуумного оборудования. Устройство позволяет контролировать и корректировать давление. Это необходимо для полноценной работы систем и более высокого качества производимых работ.
Вакуумметр в вакуумной системе
Выбор прибора зависит от типа оборудования и вида используемого вакуума. Вакуумметры бывают жидкостными, механическими, тепловыми. У каждого из них есть определенные ограничения.
Обслуживание и проверка вакуумного датчика
Как правило, при выходе датчика из строя он не подлежит ремонту, а полностью заменяется. Однако без периодических проверок измерения невозможно точно сказать, когда именно эти компактные изделия выйдут из строя. В современных вакуумметрах есть встроенные системы диагностики, которые выдают ошибку на экране в случае неисправности оборудования. Стрелочные изделия такой способностью не обладают, поэтому они требуют повышенного внимания.
Обслуживание и проверка вакуумного датчика
Производители вакуумметров
При выборе датчика давления в вакуумной системе стоит отдавать предпочтение нескольким производителям: