Medición del nivel de inflación de un airbag

Quiero hacer un asiento inflable que esté controlado electrónicamente. Estoy buscando específicamente poder estimar el nivel de inflación de una bolsa de aire usando pequeños sensores electrónicos. El airbag se llenará con una bomba de CC y se usará un solenoide para controlar el escape.

He usado el término "nivel de inflación" porque estoy usando una bolsa de aire en la que alguien está sentado, por lo que el peso y el movimiento de la persona comprimirán el aire. Obviamente, esto causará variaciones en la presión y el volumen. Además, me gustaría utilizar esta medición / información para inflar las bolsas de aire a los mismos niveles en una fecha posterior. Sin embargo, no necesariamente comenzaré con una bolsa completamente desinflada cada vez que infle la bolsa a este nivel medido.

Espero que esto tenga algún sentido: disculpas si es demasiado complicado. Estoy feliz de responder más preguntas.

Le pregunté a algunos profesores sobre deformación hiperelástica similar, y básicamente las pruebas empíricas son un imperativo. Si tiene en cuenta la histéresis (suponiendo pruebas del producto), historial de cepas, etc., modelar en ANSYS o abaqus fe-safe es una necesidad recomendada personalmente si está creando un producto para el mercado. El desplazamiento localizado y la densidad de energía de deformación también se suelen descartar ya que los metales tienen una relación de deformación de deformación predecible. Lo que quiero decir es que realmente no puedo darle mis ideas, ya que sería una tontería, pero hay formas de obtener los valores del sistema que necesitaría para que su ciclo de retroalimentación sea efectivo. ¡O simplemente, usa presión localizada y espera que funcione!

Probablemente sea su mejor apuesta algún tipo de galga extensométrica en la superficie del airbag.

Y luego puede establecer las siguientes relaciones para llegar al 'nivel de inflación del airbag':

lectura del medidor de tensión -> curvatura de la superficie del airbag -> inflado del airbag

Por supuesto, hay algunos pasos entre los que mencioné anteriormente, y se requerirán algunas matemáticas bastante difíciles para relacionar la curvatura externa con el nivel de inflación del airbag. Pero esa es la idea general.

Eche un vistazo a esta imagen para tener una idea de cómo funciona un medidor de deformación y ver si parece algo que podría usar.

Imagen de la página de wikipedia de galgas extensométricas.

La presión real es la métrica que le interesa, ya que esto determinará qué tan duro o suave se siente sentarse.

Aunque esto puede variar, no tiene que depender de la presión instantánea y es completamente posible basar su configuración en un promedio durante un período de tiempo y hay todo tipo de sistemas de control que pueden hacer frente a perturbaciones bastante grandes y ruido del sensor .

De hecho, existen aplicaciones similares existentes, por ejemplo, sensores de presión de neumáticos en automóviles F1 que pueden ser muy precisos a pesar de las grandes variaciones en la carga externa y los cambios en las temperaturas. Del mismo modo, existen sistemas para vehículos todo terreno que permiten ajustar la presión de los neumáticos sobre la marcha.

El diseño físico del sistema también puede ayudar a amortiguar las variaciones, por ejemplo al llenar el cojín con espuma de celda abierta.