新聞主題	機(jī)油壓力傳感器原理及接線圖

 

摘要：柴油發(fā)電機(jī)組的機(jī)油壓力傳感器是對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)油壓力進(jìn)行檢測(cè)的重要裝置，檢測(cè)的數(shù)據(jù)可以幫助控制發(fā)動(dòng)機(jī)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。油壓低報(bào)警裝置由安裝在儀表板上的報(bào)警燈和發(fā)動(dòng)機(jī)主油道上的機(jī)油壓力傳感器組成。當(dāng)接通點(diǎn)火開(kāi)關(guān)，發(fā)動(dòng)機(jī)未啟動(dòng)時(shí)，機(jī)油燈閃亮，蜂鳴器不響；當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后，機(jī)油燈熄滅，蜂鳴器也不響。發(fā)動(dòng)機(jī)低速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，機(jī)油壓力不應(yīng)小于0.15MPa,發(fā)動(dòng)機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，機(jī)油壓力不應(yīng)超過(guò)0.5MP&正常壓力應(yīng)為0.2Mpa?0.4Mpa。低于一定壓力值后機(jī)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(bào)警信號(hào)。

 

一、工作原理

 

      機(jī)油壓力傳感器的結(jié)構(gòu)和原理分別如圖1、圖2所示。其一般安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)的主油道上，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)，壓力測(cè)量裝置檢測(cè)機(jī)油的壓力，將壓力信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)送至信號(hào)處理電路，經(jīng)過(guò)電壓放大和電流放大，通過(guò)信號(hào)線將放大后的壓力信號(hào)連接至油壓指示表，改變油壓指示表內(nèi)部2個(gè)線圈通過(guò)的電流之比，從而指示出發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)油壓力。經(jīng)過(guò)電壓放大和電流放大的壓力信號(hào)，同時(shí)還與報(bào)警電路中設(shè)定的報(bào)警電壓進(jìn)行比較，當(dāng)?shù)陀趫?bào)警電壓時(shí)，報(bào)警電路則輸出報(bào)警信號(hào)，并通過(guò)報(bào)警線點(diǎn)亮報(bào)警燈。

      油壓檢測(cè)的過(guò)程需要在發(fā)動(dòng)機(jī)工作中進(jìn)行，其工作的條件溫度變化明顯，同時(shí)在運(yùn)行過(guò)程中，工況條件也將對(duì)檢測(cè)產(chǎn)生影響。發(fā)動(dòng)機(jī)所承擔(dān)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(fù)面影響。所以可靠性是產(chǎn)品設(shè)計(jì)首先考慮的問(wèn)題，可靠性設(shè)計(jì)和產(chǎn)品的可靠性分析貫穿著整個(gè)研制的過(guò)程中。在滿足可靠性的時(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(jī)留給傳感器的空間本來(lái)就很有限，所以傳感器應(yīng)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(zhǎng)期的高溫將使其質(zhì)量惡化，導(dǎo)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。

 

圖1 機(jī)油壓力傳感器結(jié)構(gòu)圖

圖2 機(jī)油傳感器工作原理線路圖

 

 

二、機(jī)油壓力傳感器分類

 

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(diào)節(jié)齒輪、接觸片、傳感器接線柱、機(jī)油壓力表傳感器接線柱、指針等結(jié)構(gòu)組成。結(jié)構(gòu)組成如圖3所示。

（2）雙金屬片式工作原理

      當(dāng)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(fù)，電路中形成一脈沖電流。當(dāng)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(zhǎng)，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(dāng)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(yīng)變片、應(yīng)變電橋、線圈、鐵磁轉(zhuǎn)子、指針、彈黃片等結(jié)構(gòu)組成。

（2）可變電阻式工作原理

      原理如圖4所示。當(dāng)基體受力時(shí)電阻應(yīng)變片發(fā)生變化，使應(yīng)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(hào)放大。當(dāng)油壓降低時(shí)，傳感器的電阻值增大，線圈L1中的電流減小，線圈L2中的電流增大，轉(zhuǎn)子帶動(dòng)指針隨合成磁場(chǎng)的方向逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，指向低油壓；當(dāng)油壓升高時(shí)，傳感器的電阻值減小，線圈L1中的電流增大，線圈L2中的電流減小，轉(zhuǎn)子帶動(dòng)指針隨合成磁場(chǎng)的方向順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，指向高油壓。

4、傳統(tǒng)彈性應(yīng)變傳感器

      此種傳感器的特點(diǎn)是測(cè)量范圍寬、精度高、穩(wěn)定性好，且使用壽命長(zhǎng)能夠抵御高溫、高速、高壓和振動(dòng)的影響，因此在發(fā)電機(jī)組的檢測(cè)環(huán)境中較為適應(yīng)。應(yīng)變式傳感器通常是由四個(gè)電橋電阻組成，相對(duì)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(duì)電阻的影響，其信號(hào)的大小相等而符號(hào)相反，提高了傳感器的靈敏度。此種傳感器的輸出信號(hào)幅值變化小，在溫度環(huán)境變化劇烈的情況下，需要溫度補(bǔ)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(wěn)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(dá)到-40℃～125℃，而且在高溫下仍然具有較高的精度和穩(wěn)定性。電氣絕緣強(qiáng)度>2kV，輸出信號(hào)強(qiáng)且具有長(zhǎng)期的穩(wěn)定性。工作的原理是：被測(cè)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(hào)；同時(shí)信號(hào)根據(jù)壓力量程的差距進(jìn)行劃分，并和感應(yīng)式傳感器進(jìn)行兼容。通過(guò)激光標(biāo)定，傳感器具有了溫度穩(wěn)定性和時(shí)間穩(wěn)定性，傳感器自帶溫度補(bǔ)償，可以和絕大多數(shù)介質(zhì)的接觸并保證檢測(cè)效果。但是其成本較高，推廣還需要時(shí)間。

 

圖3 雙金屬式機(jī)油壓力檢測(cè)裝置

圖4  可變電阻油壓傳感器原理圖

 

 三、機(jī)油壓力傳感器使用知識(shí)

 

1、機(jī)油壓力表讀數(shù)

      機(jī)油壓力表一般有bar和psi兩個(gè)單位，其中psi是外國(guó)常用單位，bar是壓強(qiáng)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(jī)主油道的機(jī)油壓力傳感器上，通常都安裝在機(jī)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(jī)油壓力傳感器螺紋匹配，當(dāng)從新安裝機(jī)油壓力壓力傳感器是應(yīng)涂抹密封膠。

4、維護(hù)要點(diǎn)

（1）轉(zhuǎn)速越高，機(jī)油壓力越高。 機(jī)油壓力可變。

（2）油壓不足原因：機(jī)油泵故障、有地方泄壓（漏油）、堵塞，機(jī)油質(zhì)量問(wèn)題。

（3）油壓過(guò)高原因：堵塞導(dǎo)致，機(jī)油本身問(wèn)題。

5、測(cè)試步驟

（1） 斷開(kāi)機(jī)油壓力開(kāi)關(guān)，注意安全操作，柴油發(fā)電機(jī)溫度等。

（2）組裝機(jī)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(jī)，并達(dá)到工作溫度（80℃），按上述標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行驗(yàn)證。

（4）從新安裝機(jī)油壓力開(kāi)關(guān)時(shí)，注意涂抹密封膠，且達(dá)到規(guī)定力矩。

（5）安裝線束接頭，復(fù)位5S管理。

 

總結(jié)：

      根據(jù)上述知識(shí)，可知機(jī)油壓力表是指示發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑系統(tǒng)油壓的儀表，它與裝在發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑系統(tǒng)主油道上的傳感器配套使用。常用機(jī)油壓力表與傳感器多為電熱式。電熱式機(jī)油壓力表的結(jié)構(gòu)和電熱式油量表相同，只是刻度盤不同。電熱式傳感器外形是一圓盒，由膜片、加熱線圈、雙金屬片、一對(duì)觸點(diǎn)、校正電阻等組成。傳感器固定孔與發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑系的主油道或機(jī)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(jī)油壓力表工作的傳感器。

 

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