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新聞主題 |
機油壓力傳感器原理及接線(xiàn)圖 |
摘要：柴油發(fā)電機組的機油壓力傳感器是對發(fā)動(dòng)機的機油壓力進(jìn)行檢測的重要裝置，檢測的數據可以幫助控制發(fā)動(dòng)機的正常運轉。油壓低報警裝置由安裝在儀表板上的報警燈和發(fā)動(dòng)機主油道上的機油壓力傳感器組成。當接通點(diǎn)火開(kāi)關(guān)，發(fā)動(dòng)機未啟動(dòng)時(shí)，機油燈閃亮，蜂鳴器不響；當發(fā)動(dòng)機啟動(dòng)后，機油燈熄滅，蜂鳴器也不響。發(fā)動(dòng)機低速運轉時(shí)，機油壓力不應小于0.15MPa,發(fā)動(dòng)機高速運轉時(shí)，機油壓力不應超過(guò)0.5MP&正常壓力應為0.2Mpa?0.4Mpa。低于一定壓力值后機油燈以一定的頻率閃亮。高速時(shí)蜂鳴器還將發(fā)出聲響報警信號。
一、工作原理
機油壓力傳感器的結構和原理分別如圖1、圖2所示。其一般安裝在發(fā)動(dòng)機的主油道上，當發(fā)動(dòng)機運行時(shí)，壓力測量裝置檢測機油的壓力，將壓力信號轉變?yōu)殡娦盘査椭列盘柼幚黼娐?，?jīng)過(guò)電壓放大和電流放大，通過(guò)信號線(xiàn)將放大后的壓力信號連接至油壓指示表，改變油壓指示表內部2個(gè)線(xiàn)圈通過(guò)的電流之比，從而指示出發(fā)動(dòng)機的機油壓力。經(jīng)過(guò)電壓放大和電流放大的壓力信號，同時(shí)還與報警電路中設定的報警電壓進(jìn)行比較，當低于報警電壓時(shí)，報警電路則輸出報警信號，并通過(guò)報警線(xiàn)點(diǎn)亮報警燈。
油壓檢測的過(guò)程需要在發(fā)動(dòng)機工作中進(jìn)行，其工作的條件溫度變化明顯，同時(shí)在運行過(guò)程中，工況條件也將對檢測產(chǎn)生影響。發(fā)動(dòng)機所承擔的是巨大的熱量載荷、沖擊、振動(dòng)等，所以傳感器的工況也隨之受到高溫、濕度、沖擊、振動(dòng)、腐蝕、油污等惡劣環(huán)境的負面影響。所以可靠性是產(chǎn)品設計首先考慮的問(wèn)題，可靠性設計和產(chǎn)品的可靠性分析貫穿著(zhù)整個(gè)研制的過(guò)程中。在滿(mǎn)足可靠性的時(shí)候，最為重要的就是產(chǎn)品元件的選擇和組合，發(fā)動(dòng)機留給傳感器的空間本來(lái)就很有限，所以傳感器應盡量采用貼片型元件。如：常見(jiàn)的電解電容工作溫度為-20℃～70℃之間，所以長(cháng)期的高溫將使其質(zhì)量惡化，導致其可靠性下降，所以采用高溫電容是一個(gè)重要的可靠性保證措施。
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圖1 機油壓力傳感器結構圖 |
圖2 機油傳感器工作原理線(xiàn)路圖 |
二、機油壓力傳感器分類(lèi)
1、雙金屬片油壓傳感器
（1）雙金屬片式組成
由膜片、彈簧片、雙金屬片、調節齒輪、接觸片、傳感器接線(xiàn)柱、機油壓力表傳感器接線(xiàn)柱、指針等結構組成。結構組成如圖3所示。
（2）雙金屬片式工作原理
當點(diǎn)火開(kāi)關(guān)置于ON時(shí)，電流流過(guò)雙金屬片的加熱線(xiàn)圈，雙金屬片受熱變形，使觸點(diǎn)分開(kāi)；隨后雙金屬片又冷卻伸直，觸點(diǎn)重又閉合。如此反復，電路中形成一脈沖電流。當油壓降低時(shí)，傳感器膜片變形小，觸點(diǎn)壓力小,閉合時(shí)間短，打開(kāi)時(shí)間長(cháng)，變化頻率低，電路中平均電流小，雙金屬片彎曲變形小，指針偏擺角度小，指向低油壓；反之，當油壓升高時(shí)，指針偏擺角度大，指向高油壓。
2、可變電阻油壓傳感器
（1）可變電阻式組成
由電阻應變片、應變電橋、線(xiàn)圈、鐵磁轉子、指針、彈黃片等結構組成。
（2）可變電阻式工作原理
原理如圖4所示。當基體受力時(shí)電阻應變片發(fā)生變化，使應變片的阻止發(fā)生變化，從而使加在電阻上的電壓發(fā)生改變，但是由于這種阻止變化很小，還需要放大器進(jìn)行電信號放大。當油壓降低時(shí)，傳感器的電阻值增大，線(xiàn)圈L1中的電流減小，線(xiàn)圈L2中的電流增大，轉子帶動(dòng)指針隨合成磁場(chǎng)的方向逆時(shí)針轉動(dòng)，指向低油壓；當油壓升高時(shí)，傳感器的電阻值減小，線(xiàn)圈L1中的電流增大，線(xiàn)圈L2中的電流減小，轉子帶動(dòng)指針隨合成磁場(chǎng)的方向順時(shí)針轉動(dòng)，指向高油壓。
4、傳統彈性應變傳感器
此種傳感器的特點(diǎn)是測量范圍寬、精度高、穩定性好，且使用壽命長(cháng)能夠抵御高溫、高速、高壓和振動(dòng)的影響，因此在發(fā)電機組的檢測環(huán)境中較為適應。應變式傳感器通常是由四個(gè)電橋電阻組成，相對的一組橋臂電阻在受到壓力是產(chǎn)生拉力變化，而另一種產(chǎn)生的是壓力變化，以此產(chǎn)生對電阻的影響，其信號的大小相等而符號相反，提高了傳感器的靈敏度。此種傳感器的輸出信號幅值變化小，在溫度環(huán)境變化劇烈的情況下，需要溫度補償，但是難度較大。
5、陶瓷壓阻傳感器
此種傳感器采用的是陶瓷材料經(jīng)過(guò)特殊工藝制成的，干式陶瓷壓力傳感器。陶瓷是一種具有較高彈性、抗腐蝕、抗磨損、抗震動(dòng)的優(yōu)質(zhì)材料。陶瓷的熱穩定性要明顯優(yōu)于厚膜電阻傳感器的工作范圍，其溫度范圍可以達到-40℃～125℃，而且在高溫下仍然具有較高的精度和穩定性。電氣絕緣強度>2kV，輸出信號強且具有長(cháng)期的穩定性。工作的原理是：被測壓力直接作用在陶瓷膜片表面上，使得陶瓷膜片產(chǎn)生變形，厚膜電阻印刷在陶瓷膜片的背面，形成一個(gè)電橋，在壓敏電阻的作用下，電橋就會(huì )產(chǎn)生一個(gè)與壓力和電壓相關(guān)的正比電信號；同時(shí)信號根據壓力量程的差距進(jìn)行劃分，并和感應式傳感器進(jìn)行兼容。通過(guò)激光標定，傳感器具有了溫度穩定性和時(shí)間穩定性，傳感器自帶溫度補償，可以和絕大多數介質(zhì)的接觸并保證檢測效果。但是其成本較高，推廣還需要時(shí)間。
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圖3 雙金屬式機油壓力檢測裝置 |
圖4 可變電阻油壓傳感器原理圖 |
三、機油壓力傳感器使用知識
1、機油壓力表讀數
機油壓力表一般有bar和psi兩個(gè)單位，其中psi是外國常用單位，bar是壓強單位，我們讀取單位只讀bar這個(gè)單位。注意：1bar等于100kpa。
（1）怠速：1-2bar。
（2）1500RPM: 2-2.5bar。
（3）1800RPM: 3-4 bar。
2、連接位置
連接到柴油發(fā)電機主油道的機油壓力傳感器上，通常都安裝在機油濾清器附近。
3、壓力表組裝
通常都是壓力表、連接管、連接頭3部分組成。
注意：選擇連接頭的時(shí)候一定要與機油壓力傳感器螺紋匹配，當從新安裝機油壓力壓力傳感器是應涂抹密封膠。
4、維護要點(diǎn)
（1）轉速越高，機油壓力越高。 機油壓力可變。
（2）油壓不足原因：機油泵故障、有地方泄壓（漏油）、堵塞，機油質(zhì)量問(wèn)題。
（3）油壓過(guò)高原因：堵塞導致，機油本身問(wèn)題。
5、測試步驟
（1） 斷開(kāi)機油壓力開(kāi)關(guān)，注意安全操作，柴油發(fā)電機溫度等。
（2）組裝機油壓力表，選擇合適匹配螺紋，用手帶到底后再擰緊。
（3）起動(dòng)柴油發(fā)電機，并達到工作溫度（80℃），按上述標準進(jìn)行驗證。
（4）從新安裝機油壓力開(kāi)關(guān)時(shí)，注意涂抹密封膠，且達到規定力矩。
（5）安裝線(xiàn)束接頭，復位5S管理。
總結：
根據上述知識，可知機油壓力表是指示發(fā)動(dòng)機潤滑系統油壓的儀表，它與裝在發(fā)動(dòng)機潤滑系統主油道上的傳感器配套使用。常用機油壓力表與傳感器多為電熱式。電熱式機油壓力表的結構和電熱式油量表相同，只是刻度盤(pán)不同。電熱式傳感器外形是一圓盒，由膜片、加熱線(xiàn)圈、雙金屬片、一對觸點(diǎn)、校正電阻等組成。傳感器固定孔與發(fā)動(dòng)機潤滑系的主油道或機油粗濾器相通，是利用雙金屬片受熱變形產(chǎn)生的脈沖電流而帶動(dòng)機油壓力表工作的傳感器。
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