DIY prosjekt : Enkel dieselforbruksmåler kan lages selv

[X10an]

Arne Henriksen skrev 46 minutes ago:

Det er en stund siden jeg leste gjennom hele tråden, hva vil det koste å kjøpe 2 flow-sensorer og en arduino-dings som kunne spytte ut liter/time som seriedata til f.eks en RPi? Jeg har jo en sånn liten symaskin som bruker 2-4 liter/time på vanlig bruk så det må være ganske puslete.

Er virkelig temperaturkompenseringen nødvendig på retur?

 

Tror flow-sensorene koster sånn ca 250 kroner per stk. Legg på litt porto og MVA og vi er fort oppe i 8-900 kroner. Men til ditt bruk med et forbruk på bare noen få liter i timen så kan du få dem til under 50 kroner pr. stk. (avhengig av hvor stor returflow du har).  Arduino-dingsen kan du få for 20 kroner og det samme for et par temperatursensorer. Da har du det du trenger for å få seriedata til RPi. De billigste GPS-modulene koster i underkant av en femtilapp, men dette har du trolig på NMEA 0183 din RPi allerede om jeg forstod deg rett.

 

Jeg tror diesel utvider seg sånn ca. 0.8% pr 10 graders temperaturøkning. Selv om dette ikke høres så innmari mye ut så kan det by på problemer når noen dieselmotorer på lavere turtall kan ha opp mot 90% av tilført diesel i retur med kanskje 20 graders temperaturøkning i forhold til temperaturen på tilført diesel. Kjapp hoderegning tilsier da at dette kan bli en feilmåling på ca. 15% Det er mulig det ikke er fullt så dramatisk i virkeligheten, men en feilkilde som må tas seriøst er det helt sikkert. Man trenger selvfølgelig ikke bry seg med dette om man ikke er opptatt av nøyaktige målinger. Det vil jo uansett være enkelt å finne ut sånn ca hvilken fart som best forsvarer strekning i forhold til forbruk. Men jeg vil ha det riktig, og jeg vil også ha med "totalforbruk", og der vil jeg ikke ha 10%+ feilvisning om det kan unngås på en forsvarlig måte.

 

Det er nok i teorien relativt enkelt å kalibrere dette i software for hver enkelt båt, men dette er både tidkrevende og vanskelig å gjennomføre i praksis.

Redigert 15.August.2017 av X10an (see edit history)

[X10an]

Nå har det igjen gått litt tid siden siste innlegg, men det betyr ikke at det ikke har skjedd noe siden sist. Har fått inn flere partier med printkort fra mine internasjonale handelspartnere, der de første seriene allerede har blitt forkastet. Har nå bygd sammen en modul der hardware fungerer utmerket og har fremdeles noen mindre utfordringer i software.

 

Det som mangler i software er hovedsakelig å få klargjort hvilken informasjon som ønskes vist på skjermen. Har ikke programmert inn regnestykket for temperaturkompensering, men temperaturen registreres og selve utregningen har "Daredevil" funnet frem til i sitt innlegg fra 13.Mai 2013. Jeg tør påstå det nærmer seg en funksjonell dings og jeg har hatt litt tid til overs i det siste slik at jeg nå har fått kodet litt sjel inn i dette.

 

Det er en del som skal spille på lag for å få dette til å snakke sammen. Jeg har nå 22 inn- og utganger i bruk, hvorav 17 digitale og 3 analoge, samt to for Rx og Tx til den nå innebygde GPS-modulen.

[SøndreSvaberg]

Se nå snakker vi!! 

Har du live data på bildet? Den er kanskje montert i båten? Da er du kommet veldig langt!!

 

Skjermbildet over ser jo meget bra ut, men skjønner hva du mener: Hva med å lage alternative skjermbilder og mulighet til å bytte mellom dem med å trykke på en knapp? Trenger en fysisk knapp og litt kode for å kunne bytte mellom de forskjellige skjermene... Enda en input mao.

 

Erfaringsmessig blir jeg aldri fornøyd med kun en visning...

I tillegg vil du få muligheten til å evaluere hva du savner og hva som funker best. 

 

Lykke til videre!

[X10an]

Dataene på bildet er ikke live, mye på grunn av at jeg ikke har flow-sensorene i min besittelse, men også fordi det først var i dag jeg fikk testet ferdig alle innganger og GPS. Det vil si, skjermibldet er delvis live, det er data fra simulerte inndata i software, og ikke bare et rent statisk skjermbilde. Slik at om du manuelt deler "L/HR" på "KNOP" fra bildet vil du forhåpentligvis finne at det stemmer med "L/NM". Trolig er det nå bare å koble til sensorene for at det skal fungere, sett bort ifra at temperaturkompenseringen ikke er på plass. Jeg kan fint teste systemet komplett ved å simulere sensorpulser med en annen arduino, men så langt har jeg ikke kommet ennå, og dessuten er ikke den delen noe jeg er utrygg på.

 

Det jeg tenkte å fortsette med nå i kveld er nettopp det du snakker om. Et alternativt skjermbilde. Skjermen er liten og jeg må være litt kreativ med hvordan jeg bruker den. Blant annet må jeg kutte ut desimaler på "tripteller" og "forbrukt fuel" i det den runder hhv. 1000 NM og 1000 Liter. Jeg må også gjøre klar kalibreringsfunksjonen på flowsensorene og på RPM. Slik den er nå krever RPM en puls per omdreining. Dette fungerer helt fint og er dønn nøyaktig på en motor med magnetføler på svinghjulet, men vil bli mildt sagt unøyaktig ved bruk av W-utgang fra dynamo, der "pulser per runde" kan variere enormt. Samme greia gjelder også flow-sensorene. Nimba kontrollmålte i sin tid sine sensorer til 6656 "PulserPerLiter", mens de var oppgitt til å være 8500 PPL. Dette kan jeg fint kompensere for i software om denne kun skulle vært for en spesiell båt og en spesiell sensor, men i og med at den skal kunne tilpasses mye rart så må jeg kode inn at tre 10-turns potmetere kan brukes for finstilling av dette. Jeg har også lagt inn et par loddelinker der en av dem er for å legge sammen forbruket på sensorene (enkel eller dobbel bensin-installasjon, eller for å trekke fra returen for at det skal stemme for bruk med enkel dieselinstallasjon.

 

Jeg har også kodet den slik at man kan koble opp flow-sensorene og temperatursensorene etter eget forgodtbefinnende. Software sørger for å trekke den laveste flowen fra den høyeste, og forutsetter at den høyeste målte temperaturen er på returen. Det vil gjøre det bortimot umulig å koble dette opp feil. Flowsensorene heter derfor FLOW1 og FLOW2, istedenfor "TUR" og "RETUR", og temperatursensorene behøver ikke hete noe som helst :-)

 

Knappen du etterlyser er der allerede, nede til høyre for skjermen. Den er i utgangspunktet ment for reset av "forbrukt fuel" og "maks hastighet". Tanken er at måleren resettes ved å holde knappen inntrykt i fem sekunder, og at den kan veksle mellom skjermbilder ved korte trykk. På det alternative skjermbildet er tanken at den skal kunne vise maks oppnådd hastighet (VMax) og liter per time på hver av flow-sensorene (inn til motor og retur til tank), kanskje fuel-temperatur også, om jeg finner plass til det. Jeg ønsker i utgangspunktet ikke mer enn ett alternativt skjermbilde for å slippe å få grensesnittet unødig rotete.

[X10an]

Nå har jeg holdt på med dette prosjektet i alt for lang tid, og det haster fremover med museskritt.

En del har blitt forandret siden siste oppdatering her inne. Blant annet stilles nå PulserPerLiter i software istedenfor med potmeter.

 

Features:

** Hastighet
** Topphastighet
** Turtall.

** Max 99.99  L/NM
** Max 999.9 L/HR
** Max 9999 LTR (Tripteller, Liter siden sist reset)
** Max 9999 NM (Tripteller, NM siden sist reset)

** SupplyFlow LPH og TEMP
** ReturFlow LPH og TEMP
** Temperaturkompensering for diesel 
** For enkel dieselinstallasjon eller enkel/dobbel bensininstallasjon

** Egen skjermside som viser KNOP, L/NM, L/HR, liter forbrukt, Tripteller i NM og RPM

** Egen skjermside som viser TEMP & LPH på SUPPLY & RETUR, samt oppnådd topphastighet

** Egen skjermside for oppsett av pulser pr liter på FLOW1 og FLOW2, pulser per runde (og RPM) for justering av RPM-pot, og for å kalibrere forbrukt fuel mot hva man har fyllt opp tankene med fra stasjonen

- Resetter Vmax og LTR med knappen trykt i ca 5 sekunder
- Resetter Trip med knappen trykt i ytterligere ca 6 sekunder, da beholdes Vmax (topphastighet) og LTR
- Kommer til setup-meny for PPL og RPM med knappen trykt ca 19 sekunder- Forbruket regnes ut relativt fra 15 grader celcius (som jeg tenker er en slags middeltemperatur på dieselen)

- (Kun i setupmeny) Potmeter (merket FLOW1 i silketrykk) for +/-14% (i step på 0.15%) finkalibrering av forbrukt fuel. Det fungerer da slik at man fyller opp tanken og vet man har brukt 736 liter. Justerer så potmeteret til totalen viser 736 liter. Oppdateres hvert 3.75 ekund, så den kan bli litt treg å stille inn :-)

- (Kun i setupmeny) RPM pot justerer fra 0.99 PulserPerRunde til 4.16 PPR i step på ca 0.15%

- For enkel dieselinstallasjon m/retur eller enkel/dobbel bensininstallasjon

 

 

Føler dingsen begynner å ta form om jeg skal tørre å uttale meg om dette selv, men er samtidig avhengig av profesjonell hjelp for å komme videre...

@nimba Er det fremdeles er vått rundt båten din?

Redigert 23.September.2017 av X10an (see edit history)

[Double Weber]

Dette er veldig spennende!

Er på utkikk etter tur/retur system til mercruiser D4.2L motoren.

Det systemet dere bygger ser ut til å være akkurat det jeg trenger, og mere til :)

Hvordan ligger dere ann i prosessen nå?

[X10an]

Jeg tenker jo at jeg allerede nå har noe som kan fungere godt i praksis.

 

Dessverre dukket det opp en ny utfordring med turtelleren da min software ikke var satt opp til å kunne lese mer enn 4 PulserPerRunde (PPR) på veivakselen. Tanken var at en bensin V8 kan gi inntil 4 PPR på ledningen til coilen, og at dieselmotorer i hovedsak leverer mellom 1 PPR og 4 PPR fra enten svinghjulsensorer eller dynamo "W". Etter gode innspill fra "Lars H." ble det klart at jeg ville få problemer med å lese pulsene fra startkransen hans. Dette utdraget han sendte meg fra sin instruksjonsmanual tok meg litt på sengen...

 

Jeg ble pokka nødt til å forandre en del både på hardware og på software for å få dette til å spille på lag. Dette øker nemlig den potensielle frekvensen på pulsene fra maksimalt 400Hz til opp mot 15000Hz, noe som setter både microkontrolleren og ikke minst programmereren på en prøve. Jeg må benytte "raskere" innganger og software må selvfølgelig tilpasses deretter.  Selv om hele dette prosjektet har vært litt nedprioritert i vinter er dette nå to HW-revisjoner siden, og siste batch med printkort fikk jeg faktisk i går, men på disse har produsenten frest over noen av banene ved et uhell og de må gjøre jobben på nytt med medfølgende forsinkelse for min del.

 

Sett bort fra dette problemet med turtelleren så har jeg trolig en funksjonell enhet her i dag for båter med inntil 4 PPR som turtallsignal. Tanken har vel egentlig vært å få trådstarter "nimba" til å vurdere dette nærmere, men jeg tror ikke jeg rakk dette før båten hans var oppe av sjøen forrige sesong... Ellers går utviklingen fremdeles fremover i rykk og napp, og turtallsproblemet blir løst i nær fremtid.

Redigert 25.April.2018 av X10an (see edit history)

[X10an]

For å ikke forvirre for mye vil jeg bare være tydelig på at turtellerfunksjonen i grunn ikke er annet enn en artig tilleggsfunksjon på denne forbruksmåleren. Det er absolutt ingenting dette turtall-signalet benyttes til annet enn å nettopp vise turtall på en ledig plass i displayet. Selve forbruksmåleren og utregningene der benytter ikke RPM til noen verdens ting. Faktisk har jeg programmert det slik at om ikke turtall-signalet fysisk kobles til, så vises absolutt ingen info om dette i displayet i det hele tatt, slik at man egentlig aldri vil oppdage at dette mangler dersom man ikke _vet_ det skulle vært der..... Og en turteller finnes vel uansett i båten fra før?

[GunR]

Dette ser jo bare bedre og bedre ut. Hvor kan jeg bestille? :)

Turtall kan leses av på turteller. 

Har sett litt rundt, og eneste jeg finner som fungerer på en motor uten elektronikk, er Maretron, men det koster fortsatt for mye.

Jeg vil gjerne ha forbruk pr nautisk mil, for å finne beste marsjturtall og beste trim.

Tipper at det gjelder mange, kanskje også telle liter forbrukt, for å støtte tankmåleren.

Hvis du lager NMEA 2000 kompabilitet, kan man jo bruke skjermen på den kompatible kartplotteren?

[X10an]

GunR skrev for 12 timer siden:

Dette ser jo bare bedre og bedre ut. Hvor kan jeg bestille? :)

 

Jeg merker dette blir et litt vanskelig spørsmål. Selv om alt tilsynelatende virker og det meste er testet både på benken og litt i bil og båt, så er den fremdeles ikke fullstendig testet i praksis. Noe fintuning må det regnes med ettersom tilbakemeldinger kommer inn, selv om jeg mener nesten alt småplukk allerede bør være luket vekk nå. Det er dog ikke lenge til dette er godt i gang. Jeg har også lovet et annet båtplassenmedlem en prototype, og dersom du er en lokal helt i umiddelbar nærhet til Sandefjord med passende båt og maskineri som vil være med å prøve ut, så send meg en PM.

 

Så er det dette med å faktisk bygge slike for andre enn meg selv. Det virker litt skummelt å kjøpe inn et lager av komponenter som tross alt koster en del kroner. En til to stykker går greit å bygge sammen, men det blir fort mye penger ut av det om jeg skal kjøpe inn en del sett. De dyreste enkeltkomponentene her er definitivt selve flowsensorene som trolig kommer på ca 800 kroner dersom det kun bestilles ett sett. GPS-modulen og prosessoren drar på et par hundrelapper til. Leveringstid er også et tema, da mye av det jeg bestiller enten kommer til skyhøye priser _eller_ med tre til fire ukers leveringstid. Dette gjør det igjen vanskelig å vite hva jeg burde ha på lager før sesongen starter for fullt. Men alt dette er vel egentlig overkommelig på en eller annen måte.

 

Om det er seriøs interesse for at jeg skal lage opp en batch av disse så send meg gjerne en helt uforpliktende PrivatMelding slik at jeg kan få noe å forholde meg til. Så får jeg bestille inn litt greier, og så tar vi det videre derfra...

 

For øvrig kan jeg si at det ikke ligger i kortene at NMEA2000 kompabilitet er på vei i overskuelig fremtid. Men det å telle "liter forbrukt" er allerede godt implementert.

[GunR]

Synd Kristiansund er så langt fra Sandefjord.. 

;)

[Guest Kaptein Fredrik]

Se der ja Hvor lavt får du målt forbruket til? Jeg holdt på med dette på arduino for noen år siden, men møtte problemer med at motoren drakk for lite på tomgang. Måtte opp en del i turtall før jeg fikk måling, og da ble prosjektet lagt på hylla. 

[X10an]

Hei Kaptein Fredrik, det er godt å se deg tilbake i tråden!

 

Forbruk settes til 0 ved < 1LPH

Jeg teller hver eneste puls, og min største oppløsning er på to desimaler. I bakgrunnen måler jeg flow i milliliter og jeg opererer med ganske høye tall for å unngå "floats". Jeg er avhengig av høy loopspeed, og bruk av "floats" gjør at det blir som å vasse i sirup. Sånn i farten kan jeg ikke se noe problem med å måle et forbruk på 0.01 liter per time rent teknisk sett, men dette vil medføre ganske treg oppdateringshastighet dersom ikke måleren spytter ut veldig mange pulser per liter. I min software har jeg lagt inn en begrensning på 1 liter per time, slik at dette er det laveste forbruket jeg forholder meg til. Men dette kan være noe høyt for enkelte mindre motorer. Mulig jeg gjør noe med dette etterhvert.. Med dagens SW kan jeg også benytte en hvilken som helst sensor som gir ut mellom 1 og 9999 pulser per liter uten å forandre på programmet.

 

En annen ting er hvorvidt disse flowsensorene basert på turbinhjul blir påvirket i en eller annen retning av eventuell pulsing av dieselpumpen. Dette gjenstår å finne ut av under praktiske forsøk. Jeg vet jo andre fabrikanter av denne typen elektronikk driver med trykkutjevning og slikt. Dette er uansett ikke et problem jeg kan løse med software, og den enkle løsningen er da rett og slett å bytte ut selve flowsensorene med en type "positive displacement meter". Disse sensorene bør ikke la seg påvirke av slikt og eneste ulempen i praksis er da en høyere pris på selve sensorene. Kan det kanskje være her problemene du beskriver kan ha stammet fra?

 

Jeg har aldri sett på dieselflow mellom en klar slange, og har derfor liten forståelse av hvordan strømmen ser ut i praksis. Men dette er noe jeg kommer til å finne ut av....

 

 

Redigert 1.Mai.2018 av X10an (see edit history)