Перейти к содержанию
    

Датчик наличия масла

Всем привет,

 

есть небольшая коробка почти кубическая, объемом примерно 10л. В ней живет дорогущая электроника (компонент на 10 штук бакс), и живет оно все в трансформаторном масле, так как напряжения там до 40кВ достигают, а КЗ выведет из строя все компоненты...Так как образцы с такими коробками собираются в единичных экземплярах, часто начинку приходится менять или модифицировать, хочу поставить защиту от дурака - если масло не залил или недозалил, то система не запускается.

 

Основных проблем - три:

1. чем измерять,

2. где измерять,

3. чтобы после слива масла, но с остатками масла, при включении это тоже обнаружилось.

 

Думал применить:

 

1. датчик давления - может толком не заметить отсутствие масла если есть его остатки (тонкая пленка на поверхности).

2. сделать маленький ВВ генератор, и измерять сопротивление пробоя на 1мм, (не заметит, если электроды были уже в масле).

3. ИК/оптика тоже ничего не увидет, как я понимаю, так как масло прозрачно.

 

Склоняюсь поставить по краям коробки несколько маленьких пропеллеров и измерять падение напряжения на них, но не знаю что именно применить и разумно ли.

 

Помогите, пожалуйста, что придумать?

 

Спасибо

 

ИИВ

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Помогите, пожалуйста, что придумать?

Погрузить в емкость две пластинки из металла, вот вам и конденсатор. При заполнении емкости маслом оно проникает между пластинками и емкость конденсатора меняется.

Ну или совсем просто - геркон в герметичной трубочке, погруженной в масло, и магнит в виде колечка на поплавке. Трубочку с герконом продеть в отверстие колечка. Регулируя положение геркона в трубочке, установить желаемый уровень масла в емкости - магнит вместе с маслом должен при заполнении емкости подняться и замкнуть геркон ...

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Гость @Ark

Ход рассуждений может быть примерно таким: Какое главное требование к вашей системе? - Надежность работы. Поэтому датчики должны быть простыми по конструкции и надежными. Не помешает продублировать их. Я бы поставил обычные поплавковые датчики, реагирующие на наличие

необходимого уровня масла, 2-3 штуки в верхней части емкости. Можно обойтись обычными концевиками на замыкание, при всплытии поплавка.

Соединить их последовательно. Тоже хотел предложить герконы, вместо контакных датчиков, но не понятно, какая электромагнитная обстановка в вашем

ведре. По этим же причинам, всякие емкостные и прочие подобные методы непонятно как будут там работать.

Изменено пользователем @Ark

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Огромное спасибо, друзья, за советы предложения!

 

Позвольте, пожалуйста, с Вами дальше эту тему пообсуждать!

 

Ход рассуждений может быть примерно таким: Какое главное требование к вашей системе? - Надежность работы. Поэтому датчики должны быть простыми по конструкции и надежными. Не помешает продублировать их.

 

да, правильно, именно надежность мне нужна. И, конечно хотелось бы иметь простоту конструкции... да и габариты немного поджимают. По 2х2х2см с каждого угла - это просто верхний максимум, который я могу выделить, хотя желательно вписаться и в меньшие габариты.

 

Ставить датчики надо в каждый угол, то есть 8 штук. Причина - ящик откровенно болтается в пространстве, ускорения до 5g в любом направлении - это печальная реальность. Боюсь, что поплавки тут тоже могут не сработать или глючить. Одна из причин возникновения датчиков - маслопотери при перегрузках - корпус очень колхозный, может где-то со временем потечь...

 

Электромагнитная обстановка внутри - 600кГц на 6кВ и 0.5А + что-то почти постоянное, но с 40кВ. Думаю, что про конденсатор, как бы он ни был прост, придется забыть. Есть конечно вариант временно отключать все эти килогерцы на киловольты, и мерить что там набежало на конденсаторах, но, боюсь, что мультивибратор на 1пФ-ном конденсаторе может тоже не выжить или очень сильно перекалиброватся...

 

С моторчиким (вернее с моторчиками), как я сам говорил в начале - тоже не все так просто - вязкость масла в рабочих диапазонах изменяется примерно в 1000 раз, так как рабочий диапазон системы от -30С до +70С.

 

А бывают поплавковые датчики не направленного действия?

 

Погрузить в емкость две пластинки из металла, вот вам и конденсатор. При заполнении емкости маслом оно проникает между пластинками и емкость конденсатора меняется.

 

классная идея, спасибо, очень бы хотелось бы применить, но... Пусть пластинки 15мм*15мм и расстояние 3мм (меньше нельзя, масло может не вытечь). Емкость такого кондера на воздухе 0.6пФ, а в масле 1.2пФ, так как у этого масла всего-то коэффициент диэлектрической проницаемости 2. Можно ли как-то сделать мультивибратор, который бы работал и не сдыхал, при моих ЕМ помехах? Пусть я даже на время измерения выключаю основную мою систему на несколько милисекунд?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

А бывают поплавковые датчики не направленного действия?

Ага. Там, где поле тяготения вихревое.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Ага. Там, где поле тяготения вихревое.

Кстати, пока у меня внутри принудительной конвекции еще нет, но может появиться. А вихревое там поле только в центре, по краям вихрей не ожидается.

 

Хочется отрубать работу системы как только у меня появились пузырьки воздуха в системе, ну пусть сколько-то пузырьков... разумно... не придерайтесь, к этой моей кривой формулировке, пожалуйста!

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Гость @Ark
Ставить датчики надо в каждый угол, то есть 8 штук. Причина - ящик откровенно болтается в пространстве, ускорения до 5g в любом направлении - это печальная реальность. Боюсь, что поплавки тут тоже могут не сработать или глючить.

Если ящик болтается в пространстве, то и уровень масла болтается вместе с ним. В таких условиях глючить будут любые датчики. Может подумать

в сторону какой-то хитрой обработки данных от восьми датчиков (сохранив все-таки их простоту)? Отличить болтанку в полном баке от болтанки

в баке со сниженным уровнем возможно, наверное.

 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Если ящик болтается в пространстве, то ...

То это в корне меняет условия задачи. Можно в таком случае массу бака мерить, если не ожидается, что она будет меняться в процессе эксплуатации.

Наконец, можно вывести из бака трубку с ярким поплавком (по принципу сообщающихся сосудов). Поплавок будет виден, и гораздо проще будет контролировать его той же оптопарой или чем-то подобным ...

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Спасибо за интересное обсуждение, позвольте, пожалуйста, продолжать возрожать :(

 

1. с массой - проблема. Вес системы - примерно 30кг, вес масла 10кг 7-8кг, вытекание уже одного литра - очень критично. У меня вдоль одной грани ящика идет ВВ умножитель, если он окажется на воздухе, то 15кВ между каждой его ступенью пробъет сразу, а там всего-то 3см на ступень. После его пробоя вся система сразу сгорит... Измерять массу - не знаю как. Ящик можно одеть как рюкзак, положить на танк, БМП, самоходку, вертолет. И как я его массу измерю?

 

2. вывести трубку и контроллировать - технически сложно. Пользоваться системой будет солдат, или чернорабочий. Если из ящика что-то будет торчать, оно будет сломанно.

 

Про то, что в моих условиях будут любые датчики глючить - я согласен. И уже готов табулировать вязкость масла и заниматься аппроксимацией результатов со всех датчиков, но, хочется это делать максимально безболезненно...

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Гость @Ark
Про то, что в моих условиях будут любые датчики глючить - я согласен. И уже готов табулировать вязкость масла и заниматься аппроксимацией результатов со всех датчиков, но, хочется это делать максимально безболезненно...

Как я понимаю, емкость герметична. А маслом заполняется не до конца, чтобы была возможность изменения его объема, при смене температур.

Эту проблему по другому можно решить - каким-то механическим вытеснителем, демпфером. Ну, в самом простом случае, резиновый шар (мячик из маслостойкой резины) помещаете в эту емкость, и заполняете ее полностью, без воздушных пробок. Теперь у вас в баке всегда только масло, при нормальной работе, а воздух изолирован. В случае течи или недолива - появится воздух, на него и должны датчики реагировать. Как только один из восьми датчиков "оголился" - прекращаем работу. Правда, масло еще может закипеть, да и при нормальной работе могут какие-то газы образоваться или выделиться ранее растворенные, чисто теоретически. Так что задача не проста, но подумать в эту сторону можно...

Изменено пользователем @Ark

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Про то, что в моих условиях будут любые датчики глючить - я согласен. И уже готов табулировать вязкость масла и заниматься аппроксимацией результатов со всех датчиков, но, хочется это делать максимально безболезненно...

В задаче не хватает данных. Вы бы хоть чертеж или рисунок бака привели ...

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Как я понимаю, емкость герметична. А маслом заполняется не до конца, чтобы была возможность изменения его объема, при смене температур.

Немного не так...

 

Емкость герметична. Есть сливное-заливное отверстие. Есть две проблемы:

 

1. редко, но в полевых условиях, необходимо залезть в нее, перепрограммировать режим, например, поменять одну из плат (есть разные платы под разные задачи). Это может произойти очень далеко от места производства, и это должен сделать человек с интеллектом обычного солдата. Понятно, этот солдат может забыть залить масло, или попросту его недозалить, или забыть закрутить заливную крышку, или ее не до конца закрутить. Еще можно залить с пузырьками...

 

2. расширение масла при нагревании компенсируется наличием с пол-литра маслостойкой резины, которая, по идее должна сжиматься. Но ее усилий не хватает, и остальное отрабатывает корпус из пластика. Корпус могут уронить на камень, вся электроника внутри отпружинит по резине, но перегрузка в десятки ж на корпусе будет. Корпус самопальный, бывает, подтекает в месте стыков или контактов, у меня нет рычагов исправить ситуацию с корпусом.

 

Итак, остается два кандидата:

 

1. ne555 + 0.6пФ конденсатор + счетчик в 16к раз, результат на ногу МК. Это добро работает всегда, но реально во время работы системы игнорируется результат, а включается только во время технологических перерывов. Эти перерывы я могу организовать по 20милисекунд примерно раз в 10 секунд. Чаще масло не успеет вытечь.

 

2. моторчик с щеточным (не ШИМ) движком, непрерывный мониторинг его тока. Оттабулированная таблица значений тока при разных температурах масла и наличии пузырьков.

 

Подскажите, пожалуйста, что разумнее? Или поставить и то, и другое, а потом по месту смотреть?

 

В задаче не хватает данных. Вы бы хоть чертеж или рисунок бака привели ...

Предыдущая версия бачка с картинками обсуждалась здесь Сейчас бачек подрос, и стал 355х255х180мм. Живет в рюкзаке 385х385х210мм. Функциональность начинки не изменилась, только мощность в несколько раз подрасла.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Итак, остается два кандидата:

 

1. ne555 + 0.6пФ конденсатор + счетчик в 16к раз, результат на ногу МК. Это добро работает всегда, но реально во время работы системы игнорируется результат, а включается только во время технологических перерывов. Эти перерывы я могу организовать по 20милисекунд примерно раз в 10 секунд. Чаще масло не успеет вытечь.

 

2. моторчик с щеточным (не ШИМ) движком, непрерывный мониторинг его тока. Оттабулированная таблица значений тока при разных температурах масла и наличии пузырьков.

 

Подскажите, пожалуйста, что разумнее? Или поставить и то, и другое, а потом по месту смотреть?

 

При стоимости потрохов в 10000$ разумнее привлечь грамотного конструктора и разработать соотв. корпус, а не сплавить его паяльником из пластиковых бутылок. Корпус - краеугольный камень всей этой уконструкции. Вы сейчас пытаетесь компенсировать серьезные недостатки корпуса своей изобретательностью, а это не есть гут. Так задачи не решаются. Варианта два. Или ваш работодатель переделывает корпус (дает "добро" и деньги на такую переделку), или же не переделывает, но тогда вы обязаны предупредить его, что корректно решить задачу при таких начальных условиях не получится, и за возможные повреждения этого прибора вы ответственности не несете ...

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Гость @Ark
Итак, остается два кандидата:

 

1. ne555 + 0.6пФ конденсатор + счетчик в 16к раз, результат на ногу МК. Это добро работает всегда, но реально во время работы системы игнорируется результат, а включается только во время технологических перерывов. Эти перерывы я могу организовать по 20милисекунд примерно раз в 10 секунд. Чаще масло не успеет вытечь.

 

2. моторчик с щеточным (не ШИМ) движком, непрерывный мониторинг его тока. Оттабулированная таблица значений тока при разных температурах масла и наличии пузырьков.

Оба решения, на мой взгляд, не проходят по надежности. Конденсатор Вы сами раскритиковали. А коллекторный двигатель - это щетки, со всеми возможными вытекающими... Что-то другое нужно искать...

P.S. Теперь хотя бы понятно, что достаточно обнаружить пузырь в масле на одном из восьми датчиков...

Изменено пользователем @Ark

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

P.S. Теперь хотя бы понятно, что достаточно обнаружить пузырь в масле на одном из восьми датчиков...

Ага, и все это в подтекающем баке. А вот он еще влаги наберет из атмосферы, то-то тогда грохнет ...

 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Присоединяйтесь к обсуждению

Вы можете написать сейчас и зарегистрироваться позже. Если у вас есть аккаунт, авторизуйтесь, чтобы опубликовать от имени своего аккаунта.

Гость
К сожалению, ваш контент содержит запрещённые слова. Пожалуйста, отредактируйте контент, чтобы удалить выделенные ниже слова.
Ответить в этой теме...

×   Вставлено с форматированием.   Вставить как обычный текст

  Разрешено использовать не более 75 эмодзи.

×   Ваша ссылка была автоматически встроена.   Отображать как обычную ссылку

×   Ваш предыдущий контент был восстановлен.   Очистить редактор

×   Вы не можете вставлять изображения напрямую. Загружайте или вставляйте изображения по ссылке.

×
×
  • Создать...