Warnanzeige für Vergaservereisung

Ich kann mir sehr gut vorstellen, dass es sowas schon in zig 
Ausführungen gibt. Was möchtest du denn besser machen?

@ Stefan: Hmm, sollte man zwar meinen, dass es sowas schon in zig 
Ausführungen gibt, habe aber sowas noch nie gesehen.
Thomas - Die niedrigste Temperatur tritt im engsten Querschnitt des 
Vergasers auf - dort wo der Kraftstoff in die Ansaugluft gelangt 
(Beschleunigung der Strömung im Vergaserventuri bewirkt adiabatische 
Abkühlung, plus Verdunstungskälte des Kraftstoff). Am einfachsten und 
wahrscheinlich am besten wäre es, genau da einen Temperatursensor zu 
montieren, falls T<=0°C gibts eine Warnung, damit der Pilot dann ggf. 
die Vergaservorwärmung betätigen kann. Aus Temperatur und Feuchte der 
Aussenluft da was zu berechnen geht bestimmt auch, müsste aber wohl auf 
das Flugzeug und den Motor abgestimmt sein, was viele Messdaten 
erfordert, die nur mit viel Aufwand zu kriegen sind. Vergaservereisung 
kann bei Aussentemperaturen von -5°C bis ca. 20°C auftreten - darüber 
gefriert es nicht mehr und drunter ist nicht genug Feuchtigkeit in der 
Luft. Das schwierige ist, zu berechnen wo genau es kritisch wird, denn 
das ist von Motor zu Motor bzw. sogar von Motoreinbau zu Motoreinbau 
verschieden. Wenn Du im kritischen Querschnitt misst, entfällt dieses 
Problem - dafür musst Du allerdings einen Temperatursensor in den 
Vergaser forschen.
Beim Feuchtesensor musst Du beachten, dass viele nicht mit Betauung klar 
kommen und dann Mist messen.
Gruss,
Thorsten

Such mal nach dem "carbueator ice detection system" von Fa. Iceman 
Aviation Supplies und von Fa. A.R.P. (oder ARP) Industries. Inc.

Andere Suchbegriffe sind detectors/warning devices und interessant sind 
auch Studien über die effectiveness/sensitivity

Patente liefern oft gute technische Daten. Das US Patentamt ist online 
und kostenlos...

Hi leude! Danke für die Antworten.

@ Stefan:
Des ganze is ne Studienarbeit, hätte auch gedacht sowas würde es sicher 
schon geben. Aber wenn man mal ein wenig im Netz surft, findet man 
eigentlich nichts (also so gings mir zumindest...)
Ich schätze mal, dass solche Innovationen mehr von der 
Automobilindustrie oder Firmen wie Lufthansa (Transportflugzeuge) 
ausgehen. Da es in den Bereichen praktisch keine Vergaser mehr gibt, 
dafür geregelte Einspritzanlagen, wurde da wohl noch nichts gemacht. Die 
meisten Flugmaschinen kommen außerdem noch aus den 30-60iger Jahren.
Danke für den Tipp mit den Ami Patenten, werde ich mal nachgehen!

@ Thorsten:
Ja das mit der Taupunktberechnung ist wirklich nicht ganz so einfach, 
bin gerade dabei da etwas Literatur durchzuwälzen...
Die Geschichte mit der adabiatischen Abkühlung stimmt so exakt, scheint 
so als ob du dich auch schon Thermodynamik ausgiebig befasst hast :)
Habe auch zuerst dran gedacht die Sensoren im Vergaser anzubringen, aber 
davon wurde mir dringenst abgeraten.
Vor allem beim Feuchtesensor. Da soll es kaum möglich sein, die in so 
einem aggressiven Medium zu betreiben. Ausserdem müsste das ganze dann 
eigensicher ausgelegt werden,wegen Explosionsschutz. Darüber hinaus darf 
sich da drinne ja auch auf keinen Fall was (mechanisch) lösen können. 
also ich sehe da wenig chanchen.
Temperatursensoren gibt es sicherlich für solche Einsatzorte, v.a. 
PT100,usw...
Dann wären da aber noch die andern beiden Probleme wie beim 
Feuchtesensor. Ausserdem wäre die Montage für die Piloten ziemlich 
aufwändig.
Ich denke mal, ich werde den Feuchtesensor wohl eher im Augtrakt, 
außerhalb des Vergasers anbringen. Beim Temperatursensor bin ich mir 
noch unschlüssig...
Was für mich momentan noch ein größeres problem darstellt, ist die 
auswahl des µC und die Kommunikation mit den Sensoren.
Kann mir da vielleicht jemand Tipps geben?

Mfg Thomas P.

Was genau ist Dein Problem bei der Auswahl des Controllers? Prinzipiell 
ist es vollkommen egal, da beinahe jeder Wald-und-Wiesen µC Deine 
Anforderungen erfüllen wird. Bleibt also Noch die Frage nach 
Preis/Beschaffbarkeit/Vorkenntnisse/Support. Mit einem AVR machst Du 
bestimmt nichts verkehrt. Software gibts gratis und Support findest Du 
hier (und anderswo). Bei 1,50 Öcken für nen Mega8 wird der Preis wohl 
auch kein Hindernis darstellen.

Wenn Du Dir beim Temperatursensor noch ein wenig Aufwand ersparen 
willst: Es gibt integrierte Bausteine mit z.B. I²C Interface. Macht die 
teure und aufwändige Auswerteschaltung (Konstantstromquelle, 
Differenzverstärker...) überflüssig und eine gewisse Genauigkeit (nicht 
zu verwechseln mit Auflösung) ist auch garantiert.

Frank wrote:
>
> Mit einem AVR machst Du
> bestimmt nichts verkehrt.

Fürs Flugzeug? Bekommt "dommes" das überhaupt zugelassen?!?
Oder spielt das heutzutage keine Rolle mehr?

dommes wrote:
>
>Ich soll eine Warnanzeige für Vergaservereisung bei Flugmotoren entwickeln und 
aufbauen.

Naja - obwohl: kann ja sein dass "dommes" für eine Firma entwickelt, die 
entsprechende Zulassungen bewirken kann. in dem Fall würde ich auch 
einen AVR nehmen, jedoch einen Automotive Typ mit erweiterten 
Temperaturbereich.

Skeptisch
AxelR.

Mit welchem µC ist denn die Zulassung schon inbegriffen? Dass dommes die 
Bauteile passend für den Temperaturbereich auswählt, in dem sie 
betrieben werden, nehme ich mal an.

Das Stichwort Ex-Bereich macht die Sache kompliziert.
Egal was er für Bauteile nimmt, das fertige Produkt muss von einer 
Prüfanstalt (PTP IBExU LCIE und viele mehr) geprüft werden.
Und das wird erstens teuer und zweitens ist das langwierig und drittens, 
kannst/darfst du nach der Prüfung an dem Produkt nichts mehr ändern ohne 
eine erneute (schnellere) Prüfung bei der Prüfanstallt zu beantragen.

Vorausgesetzt du willst das ding verkaufen, wenn nicht trägst du eben 
das volle Risiko wenn etwas damit passiert hehe :-)

BTW du kennst dich mit Atex und der 94/9/EG aus?

@ Frank
Es gibt wohl Einzelzulassungen für Bauteile bsp. Temperaturfühler PT100 
für den Ex-Bereich(damit meine ich jetzt keine µC oder Widerstände oder 
sowas) aber die Gelten dann auch nur wenn diese entsprechend verbaut 
sind d.h. an einem Regler mit eigensicherer Ansteuerung des PT100, dabei 
hat der REgler dann wieder eine eigene Zulassung.

Du kannst fast alle "normalen" Bauteile für ein Ex-Produkt verwenden, 
aber das gesamte Element muss bei einer Prüfstelle eingereicht werden.
(das kann dann auch je nach Komplexität mehrere Monate dauern)

Zusammengefasst: Einzelteile können 0815 Bauteile sein, das Endprodukt 
muss Atex geprüft sein.

Du kannst ja zb. mit einfachen ungefährlichen Bauteilen eine so 
beschissene Schaltung aufbauen, die unter bestimmten umständen von 
selbst in Flammen aufgeht, das wäre dann im Ex-Bereich etwas ärgerlich 
hehe

Das mit der Explosionssicherheit ist ja schön und gut. Die IMO 
wichtigere Frage ist, ob man die Sensoren wirklich in 
explosionsgefährdeten Bereichen anbringen sollte/kann/muss. Auch, wenn 
es "nur" eine Studienarbeit ist, wird wohl niemand ernstahft in Erwägung 
zeihen, irgendwelchen Firlefanz (tschuldigung) IN seinen Vergaser 
einzubauen. Deswegen sehe ich die Probleme nicht bei der µC Wahl, 
sondern bei der Findung einer vernünftigen Sensorik. Und bei allem 
Respekt, ein Pt100 IM Vergaser ist nicht vernünftig.

Das war ja auch nur ein Bsp.
klar baut man sowas nicht da ein :)
Es ging mir nur darum klarzumachen was da für ein Rattenschwanz in 
sachen EX hinterherkommt.
Man muss sich eben mal schlau machen, ob es dort eine Ex-zone ist oder 
nicht, und wenn ja welche und wie gross.
vorher braucht man eh nicht weiter zu machen.
Dann kann man entscheiden wie man weiter vorgeht.

Tja, ich fürchte nur, so ein System wird man nie hinkriegen, ohne 
"irgendwelchen Firlefanz" in seinen Vergaser einzubauen. Selbst wenn Du 
die kritischen Bedingungen durch Messung der freien Strömung 
(Temperatur/Feuchte) feststellen willst - Du wirst es nie zugelassen 
bekommen ohne den Nachweis, dass damit auch die kritischen Bedingungen 
alle erfasst werden. Und die treten nun mal im Vergaser selbst auf. 
Zumindest für die Zertifizierung kommst Du um Sensorik im Vergaser 
selbst also nicht drumrum. Und das würde ganz schön viele Flüge in 
verschiedenen Bedingungen bedeuten.  Uebrigens funktoniert auch das oben 
erwähnte "carburetor ice detection system" von der Fa. Iceman mit einem 
Sensor im Vergaser...
Gruss,
Thorsten

...ja, mit einem optischen Sensor, was an dieser Stelle wohl auch seinen 
Grund hat. Mit POF könnte man alle elektrischen Dinge aus dem 
Explosionsbereich entfernen und die Veränderungen am Ansaugtrakt blieben 
im überschaubaren Rahmen. Wirklich in den Vergaser müsste man mit einer 
optischen Lösung nicht, die Vergaserwand reicht schon. Noch dazu erkennt 
man wirklich, wenn sich Eiskristalle bilden. Das Schätzeisen Temperatur 
und Luftfeuchte ist halt immer noch auf ein mathematisches Modell 
angewiesen.

Stimmt, und eine optische Lösung kann man wohl auch recht preiswert an 
einen Mikrocontroller (welchen auch immer) hinforschen. Hat (wie 
meistens) schon seine Gründe, warum das bestehende System so aussieht... 
:-)
Einfach in die Vergaserwand einbauen dürfte leider nicht reichen, denn 
es gibt mehrere Arten von Vergaservereisung: das sog. throttle ice 
(Eisansatz an der Drosselklappe), fuel ice (Eisansatz im Ansaugtrakt 
stromabwärts von der Kraftstoffzufuhr) und impact ice (anfrieren bereits 
auskondensierter Feuchtigkeit an exponierten Stellen, z.B. 
Drosselklappe), siehe auch 
http://www.geocities.com/mentone_2000/learningzone/wintertips.htm
Vergaservereisung kann also an verschiedenen Stellen auftreten, was das 
Detektieren erschwert.
Viele Eisdetektorsysteme (für externe Vereisung) arbeiten daher mit 
Proben, die einen höheren Fangwirkungsgrad haben als das Flugzeug 
selbst. D.h., an der probe wird sich zuerst Eis ansetzen, dann erst am 
Flugzeug. Vielleicht könnte man es hier so ähnlich machen.

Hi Leude!

ich war heute morgen bei meinem Studiengangsleiter und habe mit ihm 
abgeklärt, wie genau er sich das ganze vorstellt.
Es langt ihm, wenn die Sensoren außerhalb des Vergasers angebracht 
werden. allerdings sollte das ganze schon irgendwo im Ansaugtrakt 
passieren.
Die ganze Geschichte mit EX fällt für mich also erst mal weg. Wenn ich 
mit der Arbeit rechtzeitig fertig bin (bis KW 51) kann ich immernoch 
schauen, inwiefern ich das Ganze präziser mache. Bis dahin muss erstmal 
ein System mit Sensorik, µC und Anzeige stehen.

>Axel Rühl wrote:
>...
>in dem Fall würde ich auch
>einen AVR nehmen, jedoch einen Automotive Typ mit erweiterten
>Temperaturbereich.

Ich habe mich gerade etwas in das Datenblatt (gibts nicht auch auf 
deutsch oder!?) des Atmega 8 eingelesen und wollte den dann eigentlich 
nehmen. A/D-Wandler für die Sensorausgänge is ja schon mit dabei. 
Tutorials zum Programmieren gibts ja auch genügend...
Warum brauch ich einen Automotive Typ mit erweitertem Temperaturbereich?

>Frank wrote:
>...
>Deswegen sehe ich die Probleme nicht bei der µC Wahl,
>sondern bei der Findung einer vernünftigen Sensorik. Und bei allem
>Respekt, ein Pt100 IM Vergaser ist nicht vernünftig.

Sorry, wenn meine Frage doof ist, aber warum ist das unvernünftig? was 
würde sich besser eignen? und ist PT100 auch außerhalb des Vergasers 
unvernünftig?

>....
>Mit POF könnte man alle elektrischen Dinge aus dem
>Explosionsbereich entfernen und die Veränderungen am Ansaugtrakt blieben
>im überschaubaren Rahmen.

Was ist P0F ??

Die Ideen mit dem optischen Sensor und der Vereisungsprobe finde ich 
auch nicht schlecht werde ich mal nachgehen...

Gruß dommes

ach ja, hab noch was vergessen.
Welche Software und Hardware würdet ihr mir zum Programmieren mit C bzw 
mit Assembler empfehlen?

Guck dir mal die SHT-Sensoren von Sensirion (www.Sensorion.com) an.
Das sind kombinierte Temperatur-Feuchte-Sensoren... und noch digital.
Wie sich das mit irgendwelchen EX-Abnahmen verhält, kann ich nicht 
sagen.

Das scheint mir ein komisches Thema zu sein.
Das Vergaservereisungsproblem ist wohl bekannt obschon die Darstellung 
hier der Komplexität des Problems etwas hinterherhinkt, andererseits ist 
es ein Problem das ehr Flugzeuge älterer Bauart teilen, weil die 
Motorentechnik aus den 30er Jahren stammt.
Die moderneren Motoren haben inzwischen nicht einmal mehr eine 
Vergaservorwärmung und wer ein 30 oder mehr Jahre altes Flugzeug fliegt, 
wird kaum Geld in ein mehrere 1000 Euro teures Überwachungssystem 
investieren, fürchte ich.
Auch wäre für die Zulassung meines Wissens die Erlaubnis des 
Motorherstellers erforderlich, die für die alten Motoren schwer zu 
bekommen sein wird.
Letztendlich wird der Pilot dem System kathegorisch misstrauen, schon 
weil er es vor dem Flug nicht prüfen kann, es sei denn er würde den 
Vergaser vereisen. Das dürfte einer Personengruppe schwer zu verkaufen 
sein, die einen Holzstab in den Tank steckt um den Treibstoffvorrat zu 
überprüfen, weil sie auch den Tankuhren (berechtigter Weise) misstraut.
Ich fürchte das die Realisierung und die praktische Erprobung des 
Systems arg problematisch wird. Wenn es nur um den "Beweis das es geht" 
geht würde ich sagen das es jeder AVR tut, für den praktischen Einsatz 
würde ich noch mehr Energie in die Vorarbeit investieren.
Wenn Du im Avionic-Bereich entwickeln möchtest, was auch zum EInsatz 
kommen soll, würden mir ehr Sachen einfallen wie

- Höhenmesser mit Erkennung von Abweichungen (ortsverschiedene QNH)
- zuverlässige Tankuhren
- logische Lean-Meter die nicht ständig mit toten Sensoren zu kämpfen 
haben
- funktionierende Tankanzeigen
- Automatische Memo-Systeme zur Erfassung von Start- und Landezeiten 
(wie Oscar z.B.)
...

@ flyingwolf

danke für die Tipps und Vorschläge, aber das ganze is ne Studienarbeit 
die mir von meinem Leiter aufgetragen worden ist. Daher sag ich einfach 
mal,dass die Funktionalität in der Praxis eher zweitranging ist. Wichtig 
für mich ist es erstmal, ein System aufzubauen, dass in einem bestimmten 
Temperatur- und Luftfeuchtigkeitsbereich eine rote LED zum Leuchten 
bringt. Extras und Verbesserungen kommen an die Reihe, sobald das 
steht...

@ WM-Rahul

Danke für den Tipp, auf die Sensoren bin ich schon aufmerksam geworden 
:)
Werde wahrscheinlich einen von denen nehmen...


kann mir jemand meine Fragen aus dem Artikel vom 16.10.2006 13:28 Uhr 
beantworten?

Dass so eine Anzeige nicht serienmäßig installiert wird, hat vielleicht
auch noch einen anderen Grund:

Ob sich Eis im Vergaser bildet, hängt nicht nur von der Luftfeuchtigkeit
und - Temperatur ab, sondern auch vom Ladedruck im Vergaser.
Bei Vollgas braucht man eher nicht mit Vergaservereisung zu rechnen.
Am schlimmsten ist es im schnellen Sinkflug bei hoher Motordrehzahl
trotz weit zurück genommenem Gas. (weil der Gegenwind den Prop antreibt)

In diesem Fall herrscht großer Unterdruck im Vergaser, und die
adiabatische Abkühlung und die Gefahr der Eisbildung ist dann am
größten.

Ein hilfreicher Trick: Immer wenn man mit wenig Leistung fliegt,
die Vergaservorwärmung ziehen. Bei sehr Hoher Leistung Vergaservor-
wärmung kalt stellen.
Der Leistungsverlust wegen zu warmer Ansaugluft ist im
Teillastbetrieb nicht sooo gravierend.  Die Vergaservereisung
OHNE Vergaservorwärmung bei Vollgas äußerst unwahrscheinlich.

>Ich habe mich gerade etwas in das Datenblatt (gibts nicht auch auf
>deutsch oder!?) des Atmega 8 eingelesen und wollte den dann eigentlich
>nehmen. A/D-Wandler für die Sensorausgänge is ja schon mit dabei.
>Tutorials zum Programmieren gibts ja auch genügend...
>Warum brauch ich einen Automotive Typ mit erweitertem Temperaturbereich?

Datenblatt gibts AFAIK nur in englischer Sprache. Sollte aber kein 
allzugroßes Problem darstellen, weil die Sätze relativ einfach sind. 
leo.org ist Dein Freund.
Bauteile für den automotive-Einsatz haben einen erweiterten 
Temperaturbereich. Bei Deiner Anwendung könnte es ja durchaus mal 
vorkommen, dass es kalt wird.

>Sorry, wenn meine Frage doof ist, aber warum ist das unvernünftig? was
>würde sich besser eignen? und ist PT100 auch außerhalb des Vergasers
>unvernünftig?

Wenn ich ein älteres Flugzeug hätte, würde ich den Teufel tun und 
irgendwelche zerspanenden Maßnahmen an meinem Vergaser vornehmen. Bei 
den Ersatzteilpreisen!
Für eine gute Befestigung wird man kaum andere Möglichkeiten haben, 
oder? Zumal ich in keinen Ansaugtrakt der Welt irgendwelche Dinge 
einbauen würde, die der Hersteller da nicht vorgesehen hat. Nur meine 
Meinung.
Was den Pt100 angeht, ist es halt ein nicht unerheblicher Aufwand, damit 
wirkliche Genauigkeit zu erhalten. Ein LM75 kann das einfacher.

>Was ist P0F ??

http://de.wikipedia.org/wiki/POF

hi!

gibt es einen AVR-µC mit I²C !?
wenn nein? welchen würdet ihr mir sonst empfehlen?

I²C heisst bei Atmel TWI.
Es bietet sich auch bei einem Single-Master-Bus an, die I²C in Software 
nachzubauen.

I²C heisst bei Atmel TWI.
Es bietet sich auch bei einem Single-Master-Bus an, die I²C in Software 
nachzubauen.
Für die SHT-Sensoren muß man das eh zu Fuß machen...

schau dir mal den ATmega32 an, der kann I²C

Kann es sein, dass TWI für "two wire interface" steht und das eigentlich 
alle AVR das haben (auch schon der Atmega8) !!?
Kann ich einen Sensor mit I²C dann direkt an den AVR anschliessen, und 
muss nur noch die Software dementsprechent gestalten..?

hmm, im datenblatt der feuchtesensoren SHT1X/7X von sensorion steht zum 
beispiel "digital 2 wire interface", aber nicht kompatibel zu I²C !?
Wie les ich den Sensor dann aus, bzw. was ist anders wie bei I²C!?
Fragen über Fragen.... :)

Ja das nervt mit dem pseudo- i2C. Beispielcode (8051er Keil-Compiler) 
gibt es aber auch bei Sensirio. 
http://www.sensirion.com/de/02_sensors/03_humidity/00_humidity_temperature_sensor/01_humidity_sensor_sht10.htm
Vielleicht auch noch Interessant für dich: das mit der 
Taupunktberechnung.
Beispiele für AVR gab es hier im Forum auch schon einige. Leider findet 
man heute nichts mehr (vielleicht ist es besser wenn man sich anmeldet 
?)

Gruß

Ich nehme zur Feuchtemessung einen SHT11 mit digital 2 wire ausgang und 
zur Temperaturmessung einen DS1620 (ebenfalls digitaler 2 wire ausgang).
Heisst das jetzt mein Atmel braucht 2 TWI !?? Dann würde der Atmega8 
nicht gehen.Glaube aber das habe ich falsch verstanden oder?

Hi Leute,
hab einiges getan seit der Aufgabenstellung.
Verwende jetzt einen SHT75 (2-wire-bus) zur Feuchtemessung und einen 
DS1820 (1-wire) zur Temperaturmessung.Temperatur wird an einer anderen 
Stelle, wie die Feuchte gemessen. Daraus wird in einem ATmega8 der 
Taupunkt berechnet und als Ausgabe dient ein LCD display und LEDs.

Schaltplan und Platine habe ich im Eagle erstellt. wenn jemand Interesse 
hat, sich das ganze anzugucken, mir bitte eine E-Mail schreiben. Dann 
verschick ich die .brd und/oder .sch gerne. Über anschliessende Kritik 
würde ich mich auch freuen.

Gruß Thomas P.