Sonda Lambda Dla Ubogich

[HarryH]

W sondzie jest zaszyty czujnik temp. spalin i sterownik samochodowy przelicza poprawki, o ile pamiętam błędy są rzędu 50%.

[Duck]

To jesteśmy w podobnej sytuacji, ja z kolei się nad tym w ogóle nie zastanawiałem, grzałka sondy jest we wnętrzu samego elementu pomiarowego, tam są minimalne odległości, ale kto wie, w samochodzie miejsce zabudowy sondy tylko w momencie startu jest chłodne, później już poziom temperatury jest zapewne znacznie wyższy niż ogólnie przytaczane 350C, minimum dla pracy sondy i stąd grzałka. W miejscu gdzie ja ją wkręciłem przez znaczny czas jest w granicach 300C, ale nie ciągle, więc może jakiś efekt dodatkowego błędu się pojawić.

[HarryH]

W samochodzie sonda ma 930C, obudowa (w miejscu pod klucz) 600C. Jednak silnik ma sprawność 0 - 28%,  dobry kocioł prawie 90. No i moce silników są wyższe, niż domowych kotłów.

[sambor]

Bez przesady

Jakby były takie temp to kolektory wylotowe byłyby jasnoczerwone a nie są

[HarryH]

Przecież zalinkowałem kartę techniczną Boscha parę postów wyżej. Nie wiem jaki masz samochód, ale u mnie często kolektor jest wiśniowy.

[Duck]

51 minut temu, HarryH napisał:

W sondzie jest zaszyty czujnik temp. spalin i sterownik samochodowy przelicza poprawki, o ile pamiętam błędy są rzędu 50%.

Rozumiem, że ten czujnik to nie fizycznie a jakoś tak programowo.

[HarryH]

Bosch ma jakiś gotowy przetwornik do tego. No i ważna rzecz-w sondach szerokopasmowych lambda zależy od prądu, a nie napięcia (napięcie tylko w dwustanowych).

[Duck]

BOSCH dla swoich szerokopasmowych sond wykombinował takie rozwiązanie, przyglądam się temu ale tego o czym piszesz chyba tutaj nie ma, z tym że mój angielski jest symboliczny :).

CJ125_Product_Info.pdf

[HarryH]

Moim zdaniem to jest tylko układ do wlutowania w sterowniki silnika, do naszych zastosowań lepsze byłoby LT4 

http://www.bosch-motorsport.de/media/catalog_resources/Lambdatronic_LT4_Datasheet_51_en_2785631627pdf.pdf

Widzę, że już jest kompensacja temperaturowa, a oprócz CAN są też 4 wyjścia analogowe.

 

Tu przykład gotowca za 200$: https://www.ecotrons.com/accurate_lambda_meter/wideband-controller-alm-gauge/

Edytowane 10 Września 2018 przez HarryH

[YaroXylen]

Witam Panów.

Chciałbym wtrącić słowo. Sondy lambda montowane w samochodach działają tak jak koledzy tu pisali i nie będę tego cytował, ale pomijacie fakt że w silnikach występuje dosyć duże ciśnienie spalin (gęstość gazu)w okolicach sondy (kilka barów) a w czopuchu jego brak a właściwie podciśnienie.

Po wycięciu katalizatorów z samochodu komputery pokazują błąd, gdyż sondy odczytują inne zakresy, po prostu zmieniła się gęstość spalin i odczyty sondy wychodzą poza zakres pracy, mimo że ilości powietrza i paliwa są podobne. Dopiero strumienice, kryzy, przegródki, etc. czy przeróbki w softach polegające na oszukaniu kompa pomagają. Ale to tak chciałem tylko wspomnieć i przyznam że temat ciekawy. Pozdrawiam kolegów

Edytowane 11 Września 2018 przez YaroXylen
poprawki

[heso]

Sondę  kupilem parę lat temu i jakoś nie mogę zebrać się na montaż. Powiedzcie szczerze- czy czegoś wiecej można dowiedzieć się ze wskazań?

Mam termometr w czopuchu, czasami zerknę. No i co z tego, że raz jest 90 a potem 180 czy 200 stopni? Czy podobnie nie będzie z sondą lambda? Pozdrawiam

[sambor]

Jak nie masz sterownika współpracującego z sondą lambda to sama sonda jest jak kwiatek do kożucha może służyć jedynie do chwilowego ustawienia kotła lub kontroli spalania w danej chwili.

Ja używam sondy w kotle na pellet do okresowego ( co 2-3 msc)  sprawdzenia czy się nastawy nie rozjechały a w DS-e do do ustawienia proporcji PP i PW - też raz na kilka miesięcy.

[heso]

Fakt- takiego sterownika nie mam. Dzięki za wyjaśnienie.

Możliwe, że kiedyś włożę do czopucha i pomierzę te mV, ale tylko z czystej ciekawości.

Ta moja  LSH 24 ma faktycznie 4 przewody. Dwa do grzałki?

Edytowane 11 Września 2018 przez heso

[sambor]

Tak 2 do grzałki, 2 do pomiaru

[Duck]

12 godzin temu, heso napisał:

Sondę  kupilem parę lat temu i jakoś nie mogę zebrać się na montaż. Powiedzcie szczerze- czy czegoś wiecej można dowiedzieć się ze wskazań?

Mam termometr w czopuchu, czasami zerknę. No i co z tego, że raz jest 90 a potem 180 czy 200 stopni? Czy podobnie nie będzie z sondą lambda? Pozdrawiam

Mnie do zabudowy sondy troszkę wkręciła chęć chałupniczego porównania korzyści o których pisali stosujący GS, czyli znaczne oszczędności opału, spore zwiększenie czasu palenia i  najważniejsza sprawa, wyraźne zmniejszenie emisji zanieczyszczeń do środowiska, ze sposobem który ja stosowałem. W kotle zasypowym z klapką PP ciężko coś wykombinować żeby poza stwierdzeniem, jak to opisujesz z temp spalin, że teraz jest 4% za chwilę 8 z potem 15% O₂ , coś więcej wynikało, pozostaje niestety tylko ta prosta konstatacja, o jest 11%, fajnie, tyle że za chwilę tylko 4% a temp. CO już osiągnięta i  co zrobić.

Edytowane 11 Września 2018 przez Duck

[krisgie]

A mi chodziło o dwie rzeczy:

- wyciścięcie z opału ile się da przy właściwej dla węgla lambdzie i przy optymalnych ogólnie pojętych "emisjach"

- zobaczyć jak to się "ma palić" żeby osiągnąć powyższe 

Sprawa się lekko skomplikowała bo nie znam charakterystyki sondy. Ale tak sobie naiwnie myślę że skoro "jakieś" modele Boscha mają opisaną (chciażby tutaj) charakterystykę, to inne modele tego samego producenta powinny mieć zbliżoną bo pewnie te same fabryki to tłuką i na podobnym procesie technologicznym. Jakieś rozbieżności pewnie są bo technologia produkcji ma stworzyć powtarzalny produkt ale tylko dla odpowiedniego zakresu charakterystyki - ale na tą chwilę mi to wystarczy.

Edytowane 11 Września 2018 przez krisgie

[Duck]

Wybierasz się w długą drogę to może kilka moich doświadczeń trochę Tobie ulży, tylko proszę  każdorazowo przesiewać je przez fakt, że są związane wyłącznie z kotłem zasypowym sterowanym klapką PP.

Żeby mieć kontrolę nad całością trzeba by mieć własny sterownik, albo pozostaje tak jak pisze kol. Sambor sprawdzać okresowo jak sprawują się wprowadzone ustawienia, jeżeli sonda ma być osią własnego algorytmu wracamy do początku, sterownik, przetwornik.

Stosując sondy uniwersalne i opierając pomiar o własny układ pomiarowy trzeba zwrócić moim zdaniem szczególną uwagę na obciążanie sondy przy pomiarze, w mojej ponad 4 letniej praktyce sonda padała albo z powodu uszkodzenia się grzałki, producenci różnie konstruują ten element, na podstawie jednego przypadku trudno wydawać sąd ostateczny, ale usterka spotkała  grzałkę delikatniejszą. Druga przyczyna to utrata własności pomiarowych sondy, też opierając się na dwóch  przypadkach trudno wyrokować że winny jest tylko zły pomiar, ale pierwszy wzmacniacz  złożyłem na układach uA741, prąd w układzie pomiarowym ok.200nA, z noty wynika że może być +/- 1uA, ale po jakimś czasie napięcie offsetu wzrosło do kilkudziesięciu mV i sonda do kosza, jeszcze wówczas rozważałem inne możliwe przyczyny, ale kiedy druga też w podobny sposób dokonała żywota, na wejściu wzmacniacza zastosowałem układ AD711  BiFET o bardzo dużej oporności wejściowej, prąd spadł do kilku nA, teraz to jest sprawdzane i zobaczymy czy przejedzie te katalogowe 10 000 godzin lub 150000 km, te km będzie ciężko zrealizować :), teraz wytrzymywała ok. 7000-8000 h,.

Ponieważ mam łatwy dostęp do sondy w ciągu sezonu przy każdym załadunku jest czyszczona i przedmuchana, robię to żeby wykluczyć lub zmniejszyć wpływ  zanieczyszczeń na działanie, nie wiem czy aż taka sterylność jest konieczna ale  przynajmniej o jedną wątpliwość będzie mniej.

Dane do sterownika są wyliczone i niestety nie weryfikowane, teraz to nie problem, dla mnie nie ma znaczenia, klapka nijak nie pasuje do takiego sterowania, ale najtrudniejsza jest kwestia ogarnięcia wszystkich niuansów związanych z paliwami stałymi i zamknięcia tego w algorytmie żeby kociołek był automatyczno – ekonomiczny –ekologiczny, program można doskonalić przez wieczność :).

[Duck]

W dniu 10.09.2018 o 22:06, HarryH napisał:

W sondzie jest zaszyty czujnik temp. spalin i sterownik samochodowy przelicza poprawki, o ile pamiętam błędy są rzędu 50%.

Zaszyty, miałeś rację, układ CJ125 mierzy rezystancje elementu pomiarowego sondy, dzięki za info o LT4, z opisu kawałek na ten temat.

"Pomiar rezystancji wewnętrznej i pętli zamkniętej temperatury czujnika. Odbywa się to za pomocą układu CJ125. Wiemy, że temperatura czujnika LSU ma duży wpływ na dokładność i prędkość reakcji. W rzeczywistości czujnik LSU działa dobrze tylko w pobliżu określonej temperatury. Dla LSU 4.9 wynosi ona 780 stopni Celsjusza. Kalibracja fabryczna Bosch i dane charakterystyczne czujnika są wykonywane w oparciu o tę temperaturę. Jeśli kontroler nie jest w stanie utrzymać temperatury czujnika około 780 C, odczyt czujnika może być znacznie przekrzywiony. Z chipem CJ125 można zmierzyć rezystancję wewnętrzną czujnika, który jest bezpośrednim odbiciem temperatury czujnika, i wykorzystać go jako sprzężenie zwrotne do sterowania temperaturą czujnika w pętli zamkniętej. Jedynie poprzez kontrolowanie temperatury czujnika w trybie pętli zamkniętej można uzyskać dokładność czujnika LSU."

[Duck]

Nie wiem czy komukolwiek, kiedykolwiek te moje spostrzeżenia się przydadzą ale przekazuję.

Moja "sonda dla ubogich" po przetrawieniu w tym sezonie 5195 kg węgla z przynależnymi tonami powietrza została zdemontowana jako sprawna, ale jak się okazuje już z objawami właściwymi dla istot i rzeczy dotkniętych zębem czasu, jest wyraźnie mniej dynamiczna, a wprost ujmując, wolniej i mniej wyraźnie reaguje na sygnał.

Wykonane kiedyś na sondach zbyt wcześnie kończących żywot sekcje wskazują, że sadza to główna i najbardziej prawdopodobna tego przyczyna.

Sondy dorywczo wprowadzone w drogi spalinowe dla dokonania pomiaru są narażone daleko mniej na osadzanie sadzy na elemencie pomiarowym aniżeli taka która niezależnie czy podaje sygnał czy nie jest przez cały okres w środowisku spalin.

Na fotce tak wygląda przykładowe wnętrze sondy po prawie całym okresie pracy jednego sezonu(zanim padła grzałka), będę nawet z cenę utraty kolejnej sztuki zmierzał do sprawdzenia czy po  usunięciu tego nagaru z powierzchni czujnika wróci sondzie młodość.

Jeżeli się uda na "sucho" to po tej przeróbce przejdzie próbę w kotle w następnym sezonie, jeżeli nie to spróbuję wykorzystać sondę o trochę innej konstrukcji.

Wygląda, że żywotność sond w kopciuchu nie będzie zbyt długa, nie wiem ile wytrzymują sondy użytkowników kotłów peletowych.

Wesołych i Zdrowych Świąt Wielkanocnych.

Sonda w pozycji na sztorc pozbawiona perforowanej osłony

  

[zizi]

W dniu 20.04.2019 o 21:20, Duck napisał:

Nie wiem czy komukolwiek, kiedykolwiek te moje spostrzeżenia się przydadzą ale przekazuję.

Jak najbardziej ciekawe. Po co testować na własnej skórze, skoro ktoś to zrobił przede mną :-).
Jeden jest minus forum, że to ginie w natłoku wypowiedzi, tematów itd., a opcja "szukaj" wymaga czasem duuużo czasu, żeby się dokopać.

Nie za bardzo skumałem z opisu, używasz wąsko- czy szerokopasmowej?

Też kupiłem sondę (ze szrotu) i co do przeliczeń stężenia tlenu na podstawie napięcia - mam taką zagwostkę. Moja jest z grzałką - czteroprzewodowa, wąskopasmowa. Ta  sonda po podaniu 12v na grzałkę w czystym powietrzu pokazuje ok -5 mV. Przy włączaniu i wyłączaniu sporo więcej - od minus do plus kilkunastu. Mam taką hipotezę, że to jest napięcie termoogniwa (na zasadzie termopary) pomiędzy wewnętrzną i zewnętrzną stroną warstwy ZrO2. Grzałka jest zapewne po jednej stronie (np. wewnątrz) a druga strona stygnie i różnica robi napięcie. To by też tłumaczyło pojawianie się napięcia przy stygnięciu i rozgrzewaniu. Od jakiegoś czasu zabieram się, żeby to sprawdzić podgrzewając ją opalarką. Nie mam niestety żadnego gazu pod ręką (najlepszy byłby argon), żeby zmieszać w znanej proporcji z powietrzem i sprawdzić napięcie. Spaliny mają już jakąś temperaturę, więc poprawka nie byłaby prostym dodaniem 5 mV, ale trzeba by to obadać dokładniej. W silniku taka dokładność jest bez znaczenia, bo pokazuje tylko stan nadmiar/niedobór tlenu, ale tutaj to by była istotna korekta.

Chyba żeby zrobić sterownik, który robi coś jak w samochodzie - od czasu do czasu na chwilę zmniejsza PW, tak żeby wejść w obszar niedotlenienia i wtedy by "widział" jak daleko jest do tego punktu i wracał z powrotem do nadmiaru powietrza.

Co do zasadzowania, może by ją jakoś zasłonić i otwierać tylko do pomiaru?

 

[Duck]

Zgodnie z parametrami sond, nowe w powietrzu w temp. otoczenia 20C przy zasilaniu grzałki napięciem 12V powinny mieć na zaciskach od -8,5 ... -12mV lub wg innych -9 ... -15mV .

I tak w zasadzie jest, oczywiście mogą być niewielkie odstępstwa, nowa zareaguje bardzo wyraźnie nawet na oddech, ta która pracowała również, ale dynamika reakcji jest wyraźnie  mniejsza.

Dla zainteresowanych fotka czujników z usterkami, czujnik z prawej ma przerwaną platynową ścieżkę łączącą biegun ujemny z obudową, być może sonda została zbyt mocno obciążona i ścieżka wyparowała, z lewej widać bardzo nikłą warstwę platyny elektrody ujemnej, z jakichś powodów warstwa porowata czujnika uległa odklejeniu (obraz na 2 fotce), wyraźnie odbiło się to na wartości tego ww. napięcia.   

Ja używam sond czteroprzewodowych tzw. palcowych, czyli takich jak na zdjęciach, wąskopasmowych.

W moim przypadku sonda jest cały czas w spalinach bo sprawdzam jak długo jest w stanie pracować w śmieciuchu a przy okazji mam szansę wiedzieć jak trudno utrzymać, kolokwialnie mówiąc, czysty proces spalania. Mimo braku możliwości kalibracji nie da się nie zauważyć zbieżności tego co pokazuje sonda z tym co widać i czuć.

Pomiar napięcia w czasie nagrzewania przebiega tak jak opisałeś, ale jeżeli otrzymujesz finalnie te - 5mV to jest szansa, że będzie z niej pożytek.

 

[Duck]

zizi, wydaje się, że te zmiany napięcia można wyjaśnić na tzw. gruncie podstaw działania sondy, tak na okrągło, może jest tak jak opisuje teoria, podgrzewanie do minimum 300C powoduje uaktywnienie struktury elektrolitu stałego, czyli tlenku cyrkonu, to umożliwia przepływ przez nią jonów tlenu, a ponieważ sonda jest w czystym powietrzu następuje stopniowe wyrównanie przez dyfuzję stężeń tlenu w komorze z powietrzem porównawczym i tlenu z powietrza zewnętrznego, czyli zmierza to wszystko do uzyskania na zaciskach napięcia równego 0V, a ostatecznie to niewielkie ujemne napięcie jest wynikiem jakiegoś wpływu podgrzewania grzałką komory z powietrzem odniesienia.

W załączniku opis działania sondy o którą oparłem swoje przypuszczenia.

Podłączyłem sondę żeby jeszcze raz przyjrzeć się tym zmianom napięcia, jest tak za każdym razem,  sonda "pamięta", jeżeli wyłączę zasilanie z tym np. - 10mV, to sonda utrzymuje to napięcie do czasu aż ponownie zacznie pracować grzałka.

Sonda_lambda_opis.pdf

[zizi]

W dniu 27.04.2019 o 12:53, Duck napisał:

a ostatecznie to niewielkie ujemne napięcie jest wynikiem jakiegoś wpływu podgrzewania grzałką

Właśnie to miałem na myśli.

Taki artykuł znalazłem, to wprawdzie o szerokopasmowej, ale wąskopasmowa jest jakby jej częścią. I tu piszą, że ten tlenek cyrkonu ma wsp. termoelektryczny (seebecka) 0.438mV/K, czyli 10mV brałoby się z 25* różnicy pomiędzy wewnętrzną i zewnętrzną warstwą tego białego ZrO2. Jeżeli mierzymy 0.45V, to te 10mV można zignorować, ale przy małych napięciach należałoby je dodać.

A poza tym Samsu wrzucił taki temat https://forum.muratordom.pl/showthread.php?355835-Sterowanie-do-kotłów-CO

Imho te małe moduły avt nie za bardzo dobre. Raczej sam czujnik z wlasnozrobionym sterowaniem, albo kupiony i rozłożony gotowy miernik czadu.

Myślę, że jak sadze odfiltrować, to sonda lambda pożyje. W samochodzie też nie ma lekko, tylko żeby jej tak nie usmolić.

1-s2.0-S0925400515007844-main.pdf

[Duck]

Wszystko co ze spalin wlezie do wnętrza sondy ( a spenetruje na pewno, zbierałem ślady sadzy, żadna metoda palenia w początkowej fazie nie jest od tego wolna ) za jakiś czas spowoduje kłopoty, jak odseparować ją od tych "szkodników" nie wiem, na tą chwilę  próbuję wyłącznie ocenić jak szybko sonda traci wiarygodność pomiarową, rejestruję sporo, niestety, na podstawie przebiegów tylko z tej pracującej trudno oddzielić moment kiedy środowisko dostatecznie mocno już zdegradowało sondę i zaczyna fałszować wskazania, od tego co jest wynikiem wpływu samego procesu spalania, w ocenie próbuję też pomóc sobie dokonując organoleptycznego porównania, palenisko bez dymu tlen szybuje, lepiej nie otwierać, tlen blisko osi X, sonda sprawna :).

Porównanie na "sucho" sondy nowej z tą mającą za sobą sezon pracy mogłoby sugerować, że jest coś na rzeczy, ale z kolei wykresy zebrane (zielona linia) z początku, foto "1", czyli po spaleniu  140 kg i f. "2" prawie na końcu po 5100kg, nie są te akoś specjalnie rozjechane, tak mi się przynajmniej wydaje, w każdym przypadku spalanie GS, 20kg węgla.

Jakoś tak zeszło i nie zdążyłem zrobić próby żeby w czasie trwania palenia na szybko zmienić sondę na nową i zobaczyć co będzie, mogę to wykonać w kilkanaście sekund więc nie powinno nic istotnego zakłócić pomiaru.

Na ten moment nie zauważam, żeby sonda zabrudzona tylko powierzchownie traciła własności pomiarowe, tak wygląda przed foto "a" a tak f. "b" po spaleniu 20 kg, dla wygody umieściłem ją w drzwiczkach wymiennika, wg mnie to korzystne miejsce bo przed każdym rozpaleniem mogę ją omieść z pyłów no i w tej komorze jest przynajmniej o 100 - 120 C wyższa temperatura spalin niż w czopuchu, pewnym minusem jest to, że spaliny gdy przejdą przez drugi wymienniki zostawiają na jego ściankach jeszcze trochę tych osadów i może dla sondy byłoby to dobre.

Jak piszesz sondy w autach  też dostają mocno po "bułach", jednak my oczekujemy od nich też pracy na pojedynczych mV, wiedząc, że ten typ sond nigdy nie był przez producentów przeznaczony do takich celów, chociaż "Bosch" w opisach dla sondy LSM11 umieszcza informacje, że można ją stosować do gazu, benzyny, oleju i węgla.

Co do wątku @Samsu, niestety w zakresie sterowania z wykorzystaniem sondy trudno mi się konstruktywnie wypowiadać, dla swojego kopciucha nie znalazłem, poza informacyjną, praktycznego zastosowania, nie trafiłem na dobry sposób by zaprząc ją do sensownego sterownia klapką PP, musiałbym więc przejść na stosowanie dmuchawy, ale wizja nieodległego końca śmieciuchów i wiek kotła skutecznie mnie od tego odwiodły.

Pomiar zawartości CO w spalinach miałby dużą wartość, łatwiej byłoby dysponując tym i  % tlenu ocenić jakość i sprawność spalania, a jest ona przecież dramatycznie niska przy wysokich poziomach CO, bo z samym % tlenu lub wyliczonym CO2 to tak z grubsza można sobie tylko ocenić hipotetyczne straty kominowe.

 

 

Edytowane 2 Maja 2019 przez Duck

[Duck]

Od wczoraj jestem posiadaczem kolejnego egzemplarza sondy nadającej się wyłącznie do "sekcji", z zmieszczonych tutaj fotek wykresów trzeba niestety wygumkować linię "%tlenu",  a przecież już czekiści mówili, wierz i sprawdzaj, a ja dowiedziałem się o tym na końcu sezonu, no cóż brak refleksu kosztuje.

Miałem wrażenie, że coś nie jest do końca dobrze, ale sonda nowiutka, prosto ze sklepu, no i podglądając palenisko i oceniając poziom tlenu jakoś tak mi pasowało, nowy układ pomiarowy, zmieniane sposoby palenia, większe jednorazowe ilości opału, itp., tylko, że jedna rzecz powinna mi po tylu latach zapalić lampeczkę, wartość napięcia z sondy na końcu palenia, kiedy w palenisku jest już tylko popiół, powinna wracać do 0V i powinno się to dziać za każdym razem przed automatycznym wyłączeniem jej zasilania, niestety 130 zł poszło na jakiś wadliwy egzemplarz.

Wykonane porównanie sond, uprzytomniło mi, że takie pobożne życzenia zamiast podjęcia konkretnych działań, spowodowały, że kilka miesięcy zabiegów poszło, delikatnie mówiąc, w las.

Sorry za zmieszanie, do następnego sezonu kawał czasu na przemyślenia.