Card Hocdelam USB - 9090 là card thu th p d li u và xuất tín hi u đi u khi n đa năng th h ti p theo c a Card Hocdelam USB - 9001. Ngoài các ch c năng đƣ có trên Card Hocdelam USB ậ 9001 nh thu th p d li u từ các c m bi n, đi u khi n ON/OFF, đi u ch xung PWM v.v. Card Hocdelam USB - 9090 còn có ch c năng Digital Input giúp b n ng d ng linh ho t h n. V i tính năng v t tr i nh t c đ cao ADC cao h n 5 lần và chính xác h n 4 lần so v i Card Hocdelam USB - 9001, Card Hocdelam USB - 9090 là l a chọn t i u cho ng d ng thu th p d li u và đi u khi n.
Hình 3.8: Card Hocdelam USB - 9090
Mô t c th các chân tín hi u c a Card Hocdelam USB - 9090 nh b ng sau:
Ký hi u Mô t Lo i
GND Ground ậ chân mát Ngu n
VCC Ngu n 5 V lấy từ USB Ngu n
CNT+/CNT- Chân đ m Counter Input
DI1-DI4 Tín hi u vào d ng s 0 - 5 V Input
SW1-SW4 Tín hi u ra d ng s 0 - 5 V Output
DIR Set b đ m xung đ m lên (5 V) hay đ m xu ng
(0 V) Input
PULSE Đ m xung tín hi u 0 ậ 5 V Input
PWM1-
PWM2 Xuất tín hi u PWM đ đi u khi n Output ADC1-
ADC6 Nh n tín hi u vƠo t ng t (Analog) 0 - 5 V Input B ng 3.1: Thông s kỹ thu t c a Card Hocdelam USB - 9090
- Hàm HDL USB 9090: đ truy n nh n tín hi u từ LabVIEW v i card HDL USB 9090 chúng ta sử d ng hàm này:
Mô t các chân c a hàm HDL USB - 9090 đ l p trình nh b ng sau:
Chân Lo i Mô t
USB Card Control T o control t i chân này đ chọn thi t bị HDL USB - 9090
SW1 - SW4 Control
N i giá trị Boolean (TRUE-FALSE) vào các chân này đ phần c ng HDL 9090 xuất ra tín hi u s t ng ng
(TRUEL 5 V, FALSE 0 V)
PWM1-PWM2 Control N i giá trị s nguyên 0-500 vào đ phần c ng xuất xung PWM có duty cycle t ng ng là 0 - 100 % PWM Frequency
(3 ậ 60 kHz) Control
N i giá trị từ 3000 - 60000 vào đ chọn tần s tín hi u PWM card xuất ra.
DI1 - DI4 Indicator Giá trị tín hi u s đọc đ c từ chân DI1- DI4 trên card. Giá trị mặc định là TRUE (5 V)
ADC1 - ADC6 Indicator Giá trị ADC (0 - 1023) đọc đ c từ các chân ADC t ng ng trên card
Encoder Indicator Giá trị encoder 0-100000 B ng 3.2: Cách ki m tra Card HDL USB - 9090
3.1.3.2 Webcam sử dụng trên h th ng băng thử kim phun
Thi t bị thu nh n hình nh tia phun nhiên li u c a kim phun trên băng thử là Webcam Logitech C525.
Hình 3.11: Webcam sử d ng trên băng thử Đ phân gi i: 1280 x 720 pixel. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
K t n i qua c ng USB 2,0 c a máy tính. T c đ truy n d n d li u 1 Mbps.
3.1.3.3 C m bi n áp sử dụng trên h th ng băng thử kim phun
C m bi n áp suất dầu Denso 499000 -7150
B ng 3.3: Đặc tuy n đi n áp ậ áp suất c a c m bi n áp suất dầu Denso 499000 -7150
3.1.3.4 Driver đi u khi n b m xăng
Hình 3.12: Driver đi u khi n b m xăng
Driver đi u khi n b m xăngdùng đ đi u khi n b m xăng. Ng i nghiên c u sử d ng Driver dùng ngu n 12 V. Driver nƠy đ c Ti n Sĩ Nguy n Bá H i và nhóm học đ làm c a tr ng Đ i Học S Ph m Kỹ Thu t TP.HCM thi t k . M ch ch y n định, đ b n cao, giá thành rẻh n rất nhi u so v i card NI.
3.1.3.5. S đ m ch đi n c a h th ng băng thử kim phun
Hình 3.13: M ch đi n trên mô hình băng thử kim phun
M ch đi n bao g m Laptop, camera (webcam), c m bi n áp suất, card Hocdelam USB - 9090, kim phun, b m nhiên li u vƠ Driver đi u khi n b m nhiên li u.
3.2 Xử lý nh tia phunnhiên li u vƠ xơy dựng thu t toán đi u khi n
Nh đƣ trình bƠy ch ng c s lỦ thuy t, vi c sử lý hình nh tia phun nhiên li u c a kim phun xăng đ c xử lý b i Vision Assistant.
Sau khi hình nh đ c xử lý s đ c xuất ra file LabVIEW.
3.2.1 Quá trình xử lý hình nh tia phun đ tính góc tia phun► Chụp hình t Camera ► Chụp hình t Camera
► Nh phân nh
Hình 3.15: Sử d ng hƠm Color Plane Extraction 1
► Chuy n sang nh Gray
► Chuy n sang nh Nh phân nh 1 bit
Hình 3.17: Sử d ng hƠm Threshold 1
►Xác đ nh các đi m sáng (chùm tia phun mƠu đ )
► Lo i b 1 s đi m nhi u
Hình 3.19: Sử d ng hàm Adv. Morphology 1
►Đ ng nh́t nh
Hình 3.21: Sử d ng hàm FFT Filer 1
► Ch n vùng đầu tia phun, coi là tam giác cân
►Xác đ nh bán kính đ ng tròn nội ti p tam giác
Hình 3.23: Sử d ng hàm Cirde Detection 1
►Xác đ nh chi u cao tam giác cơn vƠ tính góc tia phun Beta (β)
3.2.2 Xác đ nh độ nhuy n c a tia phun
Thử nghi m trên kim phun s 2 Áp suất: 2,38 bar (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Góc phun tính đ c
Quá trình xử lý
► Chụp hình t Camera
Hình 3.25: Sử d ng hƠm Original Image ► Nh phân nh
► Chuy n sang nh Gray
Hình 3.27:Sử d ng hàm Gray Morphology1 ► Chuy n sang nh nh phân nh 1 bit
►Xác đ nh các đi m sáng nh
Hình 3.29: Sử d ng hàm Binary Image Inversion ► Lo i b 1 s đi m nhi u
Đ m các h t sáng có bán kính nh h n 6 pixel
3.3 L p trình ch ng trình đi u khi n L uđ thu t toán dùng đ l p trình: Đ S Bắt đầu Ki m tra kim phun Đ Đ S Đ S Nh p giá trị kim phun, kh i đ ng máy nh Hình nh từ máy nh Góc phun Đ nhuy n Hi n thị k t qu Đ t K t thúc
3.3.1 Thu t toán ki m tra kim phun
Đ thi t l p ch ng trình cho nút đi u khi n ki m tra kim phun, ta đặt giá trị th i gian cho kim phun là 300 ms.
K t qu l p trình:
Hình 3.31: Thu t toán đi u khi n cho nút đi u khi n (Test)
3.3.2 Thu t toán đi u khi n b m xăng
Đ đi u khi n b m xăng cho kim phun ho t đ ng. Ch ng trình dùng hàm HDL USB 9090 s nh n tín hi u áp l c b m do ng i đi u khi n nh p vào (giá trị l n nhất là 500 kPa), Card đi u khi n s chuy n tín hi u nƠy sang đi n áp vƠ đi u khi n b m xăng ho t đ ng b m nhiên li u cung cấp cho kim phun ho t đ ng.
Hình 3.32: Thu t toán đi u khi nb m xăng
3.3.3 Thu t toán xử lý góc tia phun
Hình nh đ c đ a v từcamera đ c xử lý bằng hàm Vision Assistant s đ a ra đ c góc tia phun theo công th c sau:
Hàm Vision Assistant s phân tích và tính toán giá trị góc phun c a tia phun, tác gi chọn giá trị góc phun c a tia phun trong kho ng: 200 - 350.
K t qu l p trình:
Hình 3.33: Thu t toán xử lý góc tia phun
3.3.4 Thu t toán xử lýđộ nhuy n tia phun (độ s ng)
Hình nh đ c đ a v từcamera đ c xử lý bằng hàm Vision Assistant s đ a ra đ c đ nhuy n tia phun theo thu t toán đƣ l p sau:
Hàm Vision Assistion s phơn tích, tính toán đ c các h t nhiên li u có đ ng kính cỡmicromet. Ch ng trình s đ a ra k t qu đánh giá đ nhuy n c a tia phun d a vào s h t nhiên li u c c nh . bài toán này d a trên vi c lấy m u 1 s kim phun phun còn ho t đ ng t t, tác gi chọn đ nhuy n c a tia phun l n h n hoặc bằng 250 là kim phun còn ho t đ ng t t.
Hình 3.34: Thu t toán xửlỦ đ nhuy n tia phun (đ s ng) Cửa s giao di n hi n thị:
Hình 3.35: Cửa s giao di n front panel
Trên giao di n s hi n thị các giá trị v áp suất phun, góc tia phun, đ nhuy n tia phun, hình nh kim phun phun nhiên li u vào h p kín. Khi kim phun đ c đ a vƠo
ki m tra, ng i đi u khi n nhấn vƠo nút ―test‖ trên mƠn hình, sau đó k t qu s cho bi t chất l ng kim phun đ c ki m tra.
3.4 HoƠn thi n mô hình thực t (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Băng thử các lo i kim phun có giao ti p máy tính bao g m: băng thử c khí, b m xăng, bình xăng, phi u thu h i xăng, h p kín có lắp camera. Laptop, card USB HDL- 9090, driver đi u khi n b m xăng, c m bi n áp suất dầu Denso 499000 -7150.
Băng thử ho t đ ng v i ngu n đi n 12 V. Ng i đi u khi n băng thử kim phun thông qua máy tính (Laptop) đ c cƠi đặt phần m m LabVIEW. Kim phun đ c lắp trong h p kín đ c đi u khi n b i Transistor TIP 122, camera có ch c năng ch p hình
nh tia phun nhiên li u từ kim phun gửi v máy tính vƠ đ c xử lý b i ch c năng xử lý nh Vision Assistant c a phần m m LabVIEW.
Băng thử kim phun s ki m tra vƠ xác định các giá trị: áp suất phun, góc phun c a tia phun, đ nhuy n c a tia phun.
Hình 3.36: Băng thử các lo i kim phun có giao ti p máy tính
Mô hình băng thử kim phun có giao ti p máy tính đƣ đ c hoàn thi n vƠ đ a vào thử nghi m.
CH ƠNGă4
THÍ NGHI M VÀ K T QU
4.1 Mục tiêu thí nghi m
Sau khi băng thử đ c ch t o thành công đƣ đ a vƠo thử nghi m t i Trung tâm b i d ỡng giáo viên vƠ đƠo t o nhân l c công ngh cao c a Tr ng Đ i học S Ph m Kỹ Thu t TPHCM, nhằm ki m tra, đánh giá k t qu quá trình nghiên c u c a tác gi . Đ ng th i đ có c s rút ra đ c nh ng h n ch cũng nh phát tri n mô hình băng thử kim phun.
4.2 K t qu thí nghi m
Thử nghi m đ c ti n hành v i 4 kim phun c a đ ng c TOYOTA bất kỳ. Đặt giá trị góc phun ki m tra : 200 < Góc phun < 350
Đ nhuy n (Smooth): > 250h t Áp suất rò kim phun: < 250 kPa VƠ đ c k t qu sau:
4.2.1 K t qu demo kim phun 1
Hình 4.2: Hi n thị k t qu ki m tra kim phun 1
Thông s đo đ c:
Góc phun: 18,7o
Đ nhuy n: 466 h t/ lần phun Áp suất phun: 290 kPa
K t qu ki m tra: Không đ t do góc phun nh h n 350
4.2.2 K t qu demo kim phun 2
Hình 4.3: Hi n thị k t qu ki m tra kim phun 2
Thông s đo đ c:
Góc phun: 25,6o ( 200 - 350)
Đ nhuy n đ t (trung bình): 337 h t/ lần phun. Áp suất phun: 300 kPa
4.2.3 K t qu demo kim phun 3
Hình 4.4: Hi n thị k t qu ki m tra kim phun 3
Thông s đo đ c:
Góc phun: 26,7o
Đ nhuy n đ t (trung bình): 208 h t/ lần phun Áp suất phun: 296 kPa.
K t qu : không đ t do đ nhuy n thấp h n 250 h t/ lần phun. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
4.2.4 K t qu demo kim phun 4
Hình 4.5: Hi n thị k t qu ki m tra kim phun 4
Thông s :
Góc phun: 7,7o
Đ nhuy n đ t (trung bình): 360 h t/ lần phun Áp suất phun: 288 kPa
K t qu : không đ t do góc phun nh h n 200, đ rò v t quá m c gi i h n. (250 kPa).
4.2.5 Đánh giá k t qu thử nghi m
K t qu thử nghi m c a 4 kim phun trên các đ ng c c a hƣng TOYOTA, băng thửđƣ cho các k t qu v các giá trị ki m tra kim phun: góc tia phun, đ nhuy n c a tia phun, áp suất phun vƠ báo đ rò rỉ c a kim phun.
Các kim phun đ c ki m tra nhi u lần, sau đó m i ghi nh n k t qu .
Băng thửđƣ cho đ c k t qu c th . Tuy nhiên, có s sai l ch gi a các lần đo nh ng s sai l ch đó không đáng k . Kim phun Lần ki m tra Lần 1 Lần 2 Lần 3 K t qu 1 G:18,7; H: 466 G:18,6; H:466 G:14,1; H:466 KĐ 2 G: 23,5; H: 337 G: 25,6; H: 337 G: 23,5; H:337 Đ 3 G: 26,7; H: 208 G: 27,4; H: 208,6 G: 23,1; H: 204 KĐ 4 G: 13,7; H: 360;R G: 10,5; H: 360,R G: 10,0; H: 360,R KĐ G: góc phun (đ ) H: s h t/ lần phun
R: báo đ rò c a kim phun ( áp suất h v d i 250 kPa) KĐ: không đ t, Đ: đ t.
CH ƠNGă5
K T LU NăVÀăăH NG PHÁT TRI N
5.1 K t lu n
Qua th i gian nghiên c u vƠ th ̣c hiê ̣n đê tai tác gi đã đa ̣t đ ̣c một sô kêt quả sau:
- Thi t k và ch t o thƠnh công băng thử kim phun có giao ti p máy tính. - ng d ng c a băng thử kim phun đ ph c v trong thí nghi m, mô hình d y học.
- Đánh giá k t qu th c nghi m c a băng thử v i các yêu cầu v xử lý tia phun nhiên li u đ đánh giá chất l ng c a kim phun nh góc tia phun, áp suất phun, đ s ng c a tia phun nhiên li u.
- Do th i gian lƠm đ tài không nhi u, nh ng vi c đƣ đ a ra các m c tiêu trên đƣ th c hi n gần nh đầy đ c a h th ng băng thử kim phun.
5.2 H n ch
Mô hình băng thử kim phun có giao ti p máy tính:
- Tuy đƣ hoƠn thƠnh mô hình nh ng vỡn ch a đ t đ c thẩm mố̃ vƠ ch a đ t đ ̣c đ chính xác cao do vi c xử lý hình nh c a tia nhiên li u.
- Băng thử chỉ thử nghi m trên vài lo i kim phun bất kỳ.
5.3 H ng phát tri n
Ng i nghiên c u sẽ nghiên c u theo các h ng sau:
- Ki m tra kim phun c a đ ng c phun xăng tr c ti p Gasoline Direct Injection (GDI).
TÀI LI U THAM KH O
[1]. PGS- TS Đỗ Văn Dũng, Hệ thống điều khiển động cơ xăng và diesel. ĐHSPKT
TP. HCM, 2008.
[2]. PGS-TS Đỗ Văn Dũng, Lý thuyết điều khiển động cơ đốt trong, Tr ng Đ i Học S Ph m Kỹ Thu t TP.H Chí Minh, 2009.
[3]. PGS-TS Đỗ Văn Dũng, Trang Bị Điện & Điện Tử Trên Ô Tô Hiện Đại, Nhà xuất b n Đ i học Qu c gia TP.H Chí Minh, 2004. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
[4] TS.Nguy n Bá H i, L p trình LabVIEW, trình đ c b n,2011 [5] www.ni.com Tìm hi u v lịch sử vƠ l p trình LabVIEW căn b n.
[6] www.labview.hocdelam.org Tìm hi u l p trình LabVIEW b n, nơng cao. [7] The test bench Injectors.net
[8] Vagam. Dieukhien.net. [9] OTO ậ HUI.com.
Có th t i các phần m m ng d ng xử lỦ nh trong LabVIEW t i: Links download: http://www.ni.com/drivers/ >> chọn Machine Vision NI Vision Acquisition Software:
http://joule.ni.com/nidu/cds/view/p/id/2596/lang/en NI Vision Development Module:
LabVIEW 2009: http://joule.ni.com/nidu/cds/view/p/id/1392/lang/en LabVIEW 2010: http://joule.ni.com/nidu/cds/view/p/id/2125/lang/en NI Vision Builder for Automated Inspection: