Czujniki przepływu płynu chłodzącego mierzą cyrkulację cieczy w obwodach zarządzania temperaturą w bezzałogowych statkach powietrznych (UAV), bezzałogowych pojazdach lądowych (UGV), bezzałogowych statkach wodnych (USV), bezzałogowych pojazdach podwodnych (AUV), zdalnie sterowanych pojazdach podwodnych (ROV) oraz innych platformach bezzałogowych. Wspomagają one chłodzenie silników, akumulatorów, napędów, elektroniki mocy, awioniki, systemów obliczeniowych oraz ładunków misyjnych, dostarczając dane dotyczące natężenia przepływu lub stanu cyrkulacji do sterowników pojazdów.
Na tej stronie przedstawiono dostawców przepływomierzy i czujników przepływu płynu chłodzącego, w tym konstrukcje czujników ultradźwiękowych, turbinowych, opartych na efekcie Halla, łopatkowych, wirowych, termicznych oraz elektromagnetycznych.
Przeczytaj Przegląd technologii
Technologia precyzyjnych przepływomierzy paliwa do bezzałogowych statków powietrznych (UAV)
Wysokoprecyzyjne ultradźwiękowe przepływomierze paliwa dla bezzałogowych statków powietrznych | Monitorowanie paliwa w bezzałogowych statkach powietrznych w czasie rzeczywistym
Jeśli projektujesz, budujesz lub dostarczasz Czujniki przepływu płynu chłodzącego, Załóż profil, aby zaprezentować swoje możliwości i nawiązać kontakt z osobami, które aktywnie poszukują Twoich rozwiązań.
Czujniki przepływu płynu chłodzącego mierzą przepływ cieczy w obwodach zarządzania temperaturą, wykorzystywanych do regulacji silników, akumulatorów, elektroniki mocy, układów napędowych, awioniki oraz wyposażenia misji. W platformach bezzałogowych niezawodne monitorowanie płynu chłodzącego może pomóc systemom sterowania w potwierdzeniu, że pompy, zawory, wymienniki ciepła i płyty chłodzące działają zgodnie z przeznaczeniem.
Przepływomierz płynu chłodzącego może dostarczać ciągłe dane dotyczące natężenia przepływu lub po prostu wykrywać, czy cyrkulacja pozostaje w określonym zakresie roboczym. W zależności od architektury platformy sygnał wyjściowy czujnika może być przesyłany do sterownika pojazdu, komputera pokładowego, jednostki sterującej silnika lub dedykowanego systemu monitorowania płynu chłodzącego za pomocą interfejsów impulsowych, analogowych, częstotliwościowych lub cyfrowych. Kompaktowe konstrukcje wbudowane są szczególnie przydatne tam, gdzie konieczne jest ścisłe kontrolowanie przestrzeni montażowej, masy, poboru mocy, spadku ciśnienia oraz strat hydraulicznych.
Ultradźwiękowe czujniki przepływu płynu chłodzącego określają przepływ poprzez pomiar zachowania sygnałów akustycznych przekazywanych przez ciecz. Konstrukcje oparte na pomiarze czasu przejścia porównują czas przemieszczania się fali dźwiękowej zgodnie z kierunkiem przepływu oraz w kierunku przeciwnym do niego, co pozwala na obliczenie prędkości i natężenia przepływu objętościowego bez umieszczania elementów obrotowych w strumieniu płynu. Brak ruchomych części pozwala ograniczyć zużycie mechaniczne i opory przepływu, chociaż na dokładność pomiarów mogą wpływać pęcherzyki powietrza, geometria instalacji oraz właściwości akustyczne płynu.
Seria przepływomierzy płynów chłodzących ALSONIC firmy Allengra
Czujniki turbinowe umieszczają niewielki wirnik w strumieniu chłodziwa i określają natężenie przepływu na podstawie jego prędkości obrotowej. Urządzenie wykorzystujące efekt Halla wykrywa przemieszczanie się magnetycznych elementów wirnika i generuje częstotliwość impulsów proporcjonalną do natężenia przepływu. Rozwiązanie to doskonale sprawdza się w kompaktowych konstrukcjach przepływomierzy chłodziwa montowanych w linii, jednak na łożyska i inne elementy ruchome mogą mieć wpływ zanieczyszczenia, długotrwałe zużycie lub płyny o wysokiej lepkości. W przypadku ograniczonej wysokości podnoszenia pompy należy również uwzględnić spadek ciśnienia na czujniku.
Czujniki z kołem łopatkowym wykorzystują obracające się koło łopatkowe umieszczone częściowo lub całkowicie w strumieniu płynu chłodzącego. Prędkość obrotowa jest przekształcana na sygnał elektryczny odpowiadający prędkości płynu, a po kalibracji dla danego kanału przepływowego – natężeniu przepływu objętościowego. Urządzenia z kołem łopatkowym stanowią stosunkowo prosty sposób monitorowania płynu chłodzącego, choć należy uwzględnić orientację montażową, osady, zanieczyszczenia cząstkami stałymi oraz zachowanie przy niskim natężeniu przepływu.
Czujniki wirowskie wprowadzają do ścieżki przepływu element o nieregularnym kształcie i mierzą wiry powstające za nim. W określonym zakresie roboczym czujnika częstotliwość odrywania się wirów odpowiada prędkości płynu i może zatem służyć do obliczania natężenia przepływu. Czujniki te nie zawierają żadnego obrotowego elementu pomiarowego, ale wymagają wystarczającej prędkości przepływu oraz odpowiedniej liczby Reynoldsa w celu ustalenia stabilnego wzorca wirów, co może ograniczać ich wydajność przy bardzo niskich natężeniach przepływu.
Termiczne czujniki przepływu mierzą zmiany w przenoszeniu ciepła spowodowane przepływem płynu chłodzącego przez ogrzewany element czujnikowy. Ich konstrukcja półprzewodnikowa sprawdza się w kompaktowych i niewymagających częstej konserwacji instalacjach, w których niepożądane jest stosowanie części ruchomych. Wydajność zależy od właściwości termicznych płynu chłodzącego, dlatego kalibracja i kompensacja temperatury mają istotne znaczenie w przypadku znacznych zmian składu płynu chłodzącego lub temperatury roboczej. Elektromagnetyczne pomiary przepływu mogą być również stosowane w przypadku wystarczająco przewodzących płynów chłodzących na bazie wody, umożliwiając pomiar bez obrotowego elementu czujnikowego, choć nie nadają się one do nieprzewodzących płynów dielektrycznych i wielu olejów.
Silniki spalinowe wymagają kontrolowanego obiegu płynu chłodzącego w celu odprowadzania ciepła z elementów silnika do chłodnicy lub innego wymiennika ciepła. Elektryczne i hybrydowe układy napędowe mogą również zapewniać cyrkulację płynu chłodzącego przez silniki, falowniki, generatory i powiązaną elektronikę mocy, natomiast układy ogniw paliwowych wymagają starannie kontrolowanych warunków termicznych. Pomiar przepływu pomaga zweryfikować cyrkulację i może zapewnić wczesne wykrycie zużycia pompy, zatoru, wycieku lub zwężenia kanałów przepływu płynu chłodzącego.
Akumulatory o dużej energii oraz urządzenia do konwersji mocy mogą generować znaczne ilości ciepła podczas pracy pod dużym obciążeniem oraz podczas ładowania. Systemy chłodzone cieczą mogą kierować płyn chłodzący przez płyty chłodzące lub kanały przylegające do ogniw, modułów, falowników i sterowników silników. Przepływomierz płynu chłodzącego umożliwia systemowi sterowania skorelowanie wydajności termicznej z rzeczywistym obiegiem oraz wykrycie niewystarczającego przepływu, zanim temperatury elementów przekroczą dopuszczalne limity.
Wysokowydajne procesory, ładunki czujników, elektronika radarowa, sprzęt komunikacyjny oraz inne systemy misji mogą wymagać chłodzenia cieczą, gdy metody pasywne lub powietrzne nie są w stanie usunąć wystarczającej ilości ciepła. Dane dotyczące przepływu płynu chłodzącego można połączyć z pomiarami temperatury w celu weryfikacji wydajności odprowadzania ciepła oraz wsparcia adaptacyjnego sterowania pompami lub zaworami. Może to mieć szczególne znaczenie w przypadku gęsto upakowanych bezzałogowych statków powietrznych (UAV), w których pojemność cieplna i dostępny przepływ powietrza zmieniają się w trakcie lotu.
Bezzałogowe pojazdy naziemne (UGV) mogą wykorzystywać chłodzenie cieczą do silników spalinowych, elektrycznych układów napędowych, akumulatorów, przetworników mocy, komputerów oraz zestawów czujników. Ich układy chłodzenia mogą być narażone na działanie pyłu, wibracji, wstrząsów, ekstremalnych położeń pojazdu oraz znacznych wahań temperatury. Wytrzymały czujnik przepływu płynu chłodzącego może pomóc w utrzymaniu kontroli nad obiegiem, w sytuacji gdy podczas autonomicznej pracy trudno byłoby wykryć ograniczony przepływ lub zużycie elementów.
Bezzałogowe statki powierzchniowe (USV), autonomiczne pojazdy podwodne (AUV) oraz zdalnie sterowane pojazdy podwodne (ROV) mogą wykorzystywać obieg zamknięty płynu chłodzącego w celu odprowadzania ciepła z elektroniki napędowej, akumulatorów, systemów obliczeniowych oraz instrumentów podwodnych. Czujniki przeznaczone do tych platform należy dobierać z uwzględnieniem odporności na korozję, szczelności, ciśnienia wewnętrznego w układzie, narażenia na ciśnienie zewnętrzne, kompatybilności z płynami oraz konstrukcji obudowy. Niezawodna informacja zwrotna dotycząca przepływu jest szczególnie cenna, gdy podczas misji możliwości ręcznej kontroli pojazdu są ograniczone.
Sam płyn chłodzący może znacząco wpływać na dokładność czujnika, jego żywotność, szczelność, spadek ciśnienia oraz kalibrację. Do typowych mediów należą:
Przy doborze materiałów należy również uwzględnić uszczelnienia, obudowy czujników, powierzchnie mające kontakt z cieczą, inhibitory korozji oraz ewentualne zmiany składu chemicznego płynu chłodzącego w trakcie całego okresu eksploatacji platformy.
Wybór przepływomierza chłodziwa montowanego w linii wymaga uwzględnienia nie tylko nominalnej średnicy rury. Do ważnych czynników wyboru należą:
Dokładność czujnika powinna być ostatecznie oceniana jako część kompletnego układu chłodzenia. Geometria przewodów, spadek ciśnienia, przedostawanie się powietrza, pulsacje pompy, wahania temperatury, orientacja instalacji, zakłócenia elektryczne oraz przetwarzanie sygnału – wszystkie te czynniki mogą wpływać na niepewność pomiaru oraz jakość zgłaszanego pomiaru przepływu.
Wyszukiwanie firm i produktów
Subskrybuj cotygodniowy eBrief
Najnowsze osiągnięcia inżynieryjne i techniczne prosto do Twojej skrzynki odbiorczej - dołącz do tysięcy inżynierów, którzy je otrzymują.