Kokeellinen tutkimus ultraäänikeilan taipumiseen perustuvasta virtausmittauksessa teollisuusdieselmoottorin imuilmakanavassa

Testeissä virtausmittausmenetelmän toiminta pystyttiin osoittamaan pienimmällä (10 %) kuormalla. Sitä suurimmilla kuormilla todennäköisesti turboahtimesta tullut mittauskaistalle osunut korkeataajuinen ääni, sekä muu moottorin tärinä aiheuttivat niin paljon häiriötä, että virtausta ei pystytty mittaamaan suurimmilla kuormilla. Lisäksi voimakas turbulenssi voi olla yksi syy mittauksen epäonnistumiseen suuremmilla kuormilla. Menetelmää testattiin vastaanotinpuolella kahdella eri anturityypillä, MEMS-anturilla ja pietsokeraamisella anturilla. MEMS-anturi oli laajakaistainen (1-60 kHz) ja pienimassainen (epäherkkä mekaanisille värähtelyille). Toisaalta laajakaistaisuus aiheuttaa sen, että matalilla taajuudella olevat häiriöt (äänet) kytkeytyvät hyvin anturille aiheuttaen epälineaarisuuksien kautta kohinaa ja virhesignaaleita vaiheherkkään mittaukseen. Pietsokeraaminen 60 kHZ:n anturi toimi selvästi paremmin, mutta suuremmilla kuormilla mittaussignaalissa näkyy myös voimakas toinen harmoninen taajuus. Tämä viittaa siihen, että moottorista tullut mekaaninen tai ilman kautta kytkeytynyt ääni herättää resonoivan anturin aiheuttaen näin ollen vaiheinformaation katoamisen erilaisten interferenssien kautta. Vaikka menetelmä ei osoittautunut toimivaksi suurilla kuormilla, kannattaa sitä kehittää edelleen. Toimivuutta voidaan merkittävästi parantaa muuttamalla korttien kiinnitystä imuilmaputken runkoon, antureiden ja mittaustaajuuden optimaalisella valinnalla, sekä mittausalgoritmia ja suodatusta kehittämällä. Lämpötila- paine- ja kosteusmittaus toimivat odotetusti