¿Determinación de la velocidad del turbocompresor a través del sonido?

Hay sensores inductivos que se pueden adaptar a los turbocompresores para medir su velocidad, como este:sensor de velocidad del turbocompresor

Se pueden ver ejemplos aquí .

La instalación requiere una perforación y roscado cuidadosos y precisos, además de quitar y volver a instalar el turbo, que es algo que no quiero hacer para mi experimentación personal.

Ahora me pregunto si la velocidad de la turbina/compresor se puede determinar acústicamente. Quiero decir, puedes escuchar fácilmente el sonido distintivo del turbo cuando sube o baja de revoluciones.

La pregunta para mí es, ¿qué tipo de sensor podría usarse para captar el sonido del turbo?

No estoy seguro de qué frecuencia escucha del turbo, pero debe ser su frecuencia de rotación (hasta aproximadamente 200000rpm/60s~3.3kHz), o la misma multiplicada por el número de palas (~13 -> 40kHz).

La instalación de la camioneta dentro del compartimiento del motor requerirá, entre otras cosas, robustez mecánica y resistencia a la temperatura de al menos 100°C.

¿Puede una placa de cerámica piezoeléctrica barata hacer el truco?

¿Hay micrófonos especiales para este tipo de ambiente?

Me vienen a la mente los sensores de detonación, pero preferiría algo sin contacto, especialmente sin necesidad de estar atornillado al turbo, ver arriba :)

¿Sería más fácil medir la presión del aceite y estimar la velocidad a partir de ahí?
Sólo un par de pensamientos al azar. Un micrófono podría funcionar. Con procesamiento de señal. Pero si puede captar el desplazamiento Doppler de las paletas, eso podría ser aún mejor, porque no sería ambiguo. Usar solo sonido tendría el inconveniente de ser "engañado" por los armónicos. Tal vez ambos, incluso.
Dentro de la mayoría de los turbos, las temperaturas serán de muchos cientos de grados centígrados y es por eso que se utilizan diferentes tipos de sondas (no inductivas).
@Andyaka Por supuesto, la medición se realiza en el lado del compresor, no en el lado de la turbina :) Ejemplos de sensores: jaquet.com/site/assets/files/1011/…
@JimmyB ¡Está bien, entiendo!
@mkeith Estoy totalmente dispuesto a hacer un procesamiento de señal elegante en el sonido que grabo. - O, primero, recopile datos de muestra y haga análisis para estimar la factibilidad.
no soy un experto Pero parece que lo fundamental siempre te dará la verdadera velocidad. Por lo tanto, solo debe asegurarse de no perderse la fundamental y fijarse en un armónico. Si hay otra información disponible (como las RPM del motor o la posición del acelerador), eso puede permitirle "comprobar la cordura" de su resultado.
@mkeith Esos son exactamente mis pensamientos. Solo estoy tratando de obtener una configuración de hardware para el muestreo ahora, luego podemos ver qué tan lejos llegamos con el análisis de la señal.

Respuestas (1)

Para 40kHz estás en territorio ultrasónico. Será difícil encontrar un micrófono ultrasónico que también esté clasificado para altas temperaturas.

Este está clasificado para un máximo de 100C y muestra una curva de respuesta a 80kHz: SPH0641LU4H-1

https://www.digikey.ca/product-detail/en/knowles/SPH0641LU4H-1/423-1402-2-ND/5332438

Este solo cubre hasta 40kHz y 85C:

https://www.digikey.ca/product-detail/en/tdk-invensense/ICS-41350/1428-1064-1-ND/6025660

Es posible que pueda crear una carcasa enfriada o protegida contra la temperatura que sea conductora acústica, pero YMMV.

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