新聞主題	機油壓力傳感器原理及接線圖

 

摘要：柴油發(fā)電機組的機油壓力傳感器是對發(fā)動機的機油壓力進行檢測的重要裝置，檢測的數(shù)據(jù)可以幫助控制發(fā)動機的正常運轉(zhuǎn)。油壓低報警裝置由安裝在儀表板上的報警燈和發(fā)動機主油道上的機油壓力傳感器組成。當接通點火開關(guān)，發(fā)動機未啟動時，機油燈閃亮，蜂鳴器不響；當發(fā)動機啟動后，機油燈熄滅，蜂鳴器也不響。發(fā)動機低速運轉(zhuǎn)時，機油壓力不應小于0.15MPa,發(fā)動機高速運轉(zhuǎn)時，機油壓力不應超過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(jié)構(gòu)和原理分別如圖1、圖2所示。其一般安裝在發(fā)動機的主油道上，當發(fā)動機運行時，壓力測量裝置檢測機油的壓力，將壓力信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘査椭列盘柼幚黼娐?，?jīng)過電壓放大和電流放大，通過信號線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(nèi)部2個線圈通過的電流之比，從而指示出發(fā)動機的機油壓力。經(jīng)過電壓放大和電流放大的壓力信號，同時還與報警電路中設定的報警電壓進行比較，當?shù)陀趫缶妷簳r，報警電路則輸出報警信號，并通過報警線點亮報警燈。

      油壓檢測的過程需要在發(fā)動機工作中進行，其工作的條件溫度變化明顯，同時在運行過程中，工況條件也將對檢測產(chǎn)生影響。發(fā)動機所承擔的是巨大的熱量載荷、沖擊、振動等，所以傳感器的工況也隨之受到高溫、濕度、沖擊、振動、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題，可靠性設計和產(chǎn)品的可靠性分析貫穿著整個研制的過程中。在滿足可靠性的時候，最為重要的就是產(chǎn)品元件的選擇和組合，發(fā)動機留給傳感器的空間本來就很有限，所以傳感器應盡量采用貼片型元件。如：常見的電解電容工作溫度為-20℃～70℃之間，所以長期的高溫將使其質(zhì)量惡化，導致其可靠性下降，所以采用高溫電容是一個重要的可靠性保證措施。

 

圖1 機油壓力傳感器結(jié)構(gòu)圖

圖2 機油傳感器工作原理線路圖

 

 

二、機油壓力傳感器分類

 

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

      當點火開關(guān)置于ON時，電流流過雙金屬片的加熱線圈，雙金屬片受熱變形，使觸點分開；隨后雙金屬片又冷卻伸直，觸點重又閉合。如此反復，電路中形成一脈沖電流。當油壓降低時，傳感器膜片變形小，觸點壓力小,閉合時間短，打開時間長，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，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。當基體受力時電阻應變片發(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，還需要放大器進行電信號放大。當油壓降低時，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)子帶動指針隨合成磁場的方向逆時針轉(zhuǎn)動，指向低油壓；當油壓升高時，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)子帶動指針隨合成磁場的方向順時針轉(zhuǎn)動，指向高油壓。

4、傳統(tǒng)彈性應變傳感器

      此種傳感器的特點是測量范圍寬、精度高、穩(wěn)定性好，且使用壽命長能夠抵御高溫、高速、高壓和振動的影響，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。電氣絕緣強度>2kV，輸出信號強且具有長期的穩(wěn)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，形成一個電橋，在壓敏電阻的作用下，電橋就會產(chǎn)生一個與壓力和電壓相關(guān)的正比電信號；同時信號根據(jù)壓力量程的差距進行劃分，并和感應式傳感器進行兼容。通過激光標定，傳感器具有了溫度穩(wěn)定性和時間穩(wěn)定性，傳感器自帶溫度補償，可以和絕大多數(shù)介質(zhì)的接觸并保證檢測效果。但是其成本較高，推廣還需要時間。

 

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(shù)

      機油壓力表一般有bar和psi兩個單位，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

（1）轉(zhuǎn)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)量問題。

（3）油壓過高原因：堵塞導致，機油本身問題。

5、測試步驟

（1） 斷開機油壓力開關(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）起動柴油發(fā)電機，并達到工作溫度（80℃），按上述標準進行驗證。

（4）從新安裝機油壓力開關(guān)時，注意涂抹密封膠，且達到規(guī)定力矩。

（5）安裝線束接頭，復位5S管理。

 

總結(jié)：

      根據(jù)上述知識，可知機油壓力表是指示發(fā)動機潤滑系統(tǒng)油壓的儀表，它與裝在發(fā)動機潤滑系統(tǒng)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(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、一對觸點、校正電阻等組成。傳感器固定孔與發(fā)動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機油壓力表工作的傳感器。

 

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