新聞主題	機油壓力傳感器原理及接線圖

 

摘要：柴油發電機組的機油壓力傳感器是對發動機的機油壓力進行檢測的重要裝置，檢測的數據可以幫助控制發動機的正常運轉。油壓低報警裝置由安裝在儀表板上的報警燈和發動機主油道上的機油壓力傳感器組成。當接通點火開關，發動機未啟動時，機油燈閃亮，蜂鳴器不響；當發動機啟動后，機油燈熄滅，蜂鳴器也不響。發動機低速運轉時，機油壓力不應小于0.15MPa,發動機高速運轉時，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。其一般安裝在發動機的主油道上，當發動機運行時，壓力測量裝置檢測機油的壓力，將壓力信號轉變為電信號送至信號處理電路，經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，改變油壓指示表內部2個線圈通過的電流之比，從而指示出發動機的機油壓力。經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，當低于報警電壓時，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生影響。發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、油污等惡劣環境的負面影響。所以可靠性是產品設計首先考慮的問題，可靠性設計和產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，最為重要的就是產品元件的選擇和組合，發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 機油壓力傳感器結構圖

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、調節齒輪、接觸片、傳感器接線柱、機油壓力表傳感器接線柱、指針等結構組成。結構組成如圖3所示。

（2）雙金屬片式工作原理

      當點火開關置于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。當基體受力時電阻應變片發生變化，使應變片的阻止發生變化，從而使加在電阻上的電壓發生改變，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，轉子帶動指針隨合成磁場的方向逆時針轉動，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，轉子帶動指針隨合成磁場的方向順時針轉動，指向高油壓。

4、傳統彈性應變傳感器

      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，因此在發電機組的檢測環境中較為適應。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生拉力變化，而另一種產生的是壓力變化，以此產生對電阻的影響，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、抗震動的優質材料。陶瓷的熱穩定性要明顯優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，電橋就會產生一個與壓力和電壓相關的正比電信號；同時信號根據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定性和時間穩定性，傳感器自帶溫度補償，可以和絕大多數介質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

      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，注意安全操作，柴油發電機溫度等。

（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時，注意涂抹密封膠，且達到規定力矩。

（5）安裝線束接頭，復位5S管理。

 

總結：

      根據上述知識，可知機油壓力表是指示發動機潤滑系統油壓的儀表，它與裝在發動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生的脈沖電流而帶動機油壓力表工作的傳感器。

 

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