為什么說壓力傳感器故障是液壓系統(tǒng)故障的主要原因之一？
壓力傳感器是液壓系統(tǒng)的關(guān)鍵組成部分，與PLC合作，更好地滿足目標(biāo)壓力的控制精度要求。如果壓力傳感器出現(xiàn)故障，壓力反饋將中斷，可能導(dǎo)致整個(gè)設(shè)備故障，甚至存在安全風(fēng)險(xiǎn)。
壓力傳感器的性能規(guī)格參數(shù)不多，主要包括范圍、測(cè)量精度、輸出信號(hào)類型等。只要比較產(chǎn)品樣品，上述內(nèi)容就可以很容易地選擇，這里沒有太多的解釋。本文主要討論了一些在選擇過程中容易被忽視的問題。眾所周知，大型工程設(shè)備的使用條件非常復(fù)雜，經(jīng)常復(fù)合壓力峰值、機(jī)械振動(dòng)、電磁輻射等干擾因素，這通常被液壓工程師認(rèn)為并不那么重要。但在確定壓力傳感器型號(hào)之前，充分了解液壓系統(tǒng)的工作環(huán)境和使用條件是選擇合適壓力傳感器的前提。
1.高壓工況。
在這里，我們稱流體壓力大于50bar(725psi)為高壓工況(編者按:這里更多的是指工業(yè)流體的應(yīng)用，工程機(jī)械合作伙伴對(duì)此表示呵呵)。其特點(diǎn)是壓力越高，需要開發(fā)高強(qiáng)度的材料和結(jié)構(gòu)。而且一般在高壓系統(tǒng)中，高溫因素往往會(huì)疊加。如果系統(tǒng)因壓力控制而泄漏，將非常危險(xiǎn)。因此，在選擇壓力傳感器時(shí)，必須考慮其耐壓性和測(cè)量范圍。通常，在選擇傳感器時(shí)，系統(tǒng)的工作壓力應(yīng)為傳感器最大額定壓力的50-60%。例如，5000psi傳感器通常用于工作壓力在2500-3000psi范圍內(nèi)的液壓系統(tǒng)。除了提供一些安全裕度外，這種方法還可以保證更準(zhǔn)確的壓力測(cè)量。
2.感壓元件。
壓力變送器主要由壓力傳感元件和信號(hào)調(diào)節(jié)電路組成。壓力傳感元件將壓力信號(hào)轉(zhuǎn)換為電參數(shù)(如電容、電阻等)。)，信號(hào)調(diào)節(jié)電路對(duì)壓力傳感元件輸出的電參數(shù)進(jìn)行一系列處理，最終成為可顯示、記錄或調(diào)整的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)(4~20madC)輸出。壓力變送器可分為力平衡、電容、擴(kuò)散硅電子等。目前，電容式和擴(kuò)散硅電子應(yīng)用廣泛，力平衡已被淘汰。
3.爆破壓力。
爆破壓力是指設(shè)計(jì)人員在預(yù)期機(jī)械故障或壓力傳感器泄漏時(shí)的流體壓力。此外，經(jīng)常聽到超范圍能力，這意味著最大壓力可以應(yīng)用于傳感器，而不會(huì)導(dǎo)致性能變化超過指定公差。不要混淆爆破壓力和超范圍能力。超出范圍的能力最多會(huì)影響傳感器的檢測(cè)精度。如果液壓系統(tǒng)的瞬時(shí)壓力超過壓力傳感器的爆破壓力，很可能會(huì)損壞壓力傳感器。即使壓力傳感器抵抗一兩次瞬時(shí)沖擊，如果找不到系統(tǒng)瞬時(shí)壓力沖擊的原因，反復(fù)的高壓沖擊也會(huì)很快導(dǎo)致傳感器故障和系統(tǒng)泄漏。
例如，在工程機(jī)械中，用于操作鏟斗的液壓電路需要突然啟動(dòng)和停止，或者車輛快速轉(zhuǎn)向系統(tǒng)電路。在這種情況下，系統(tǒng)組件將承受更大的壓力峰值。Sensate壓力傳感器的爆破壓力是額定工作壓力的10倍，這將保護(hù)系統(tǒng)的安全運(yùn)行。
4.機(jī)械振動(dòng)和沖擊。
機(jī)械沖擊是一種瞬時(shí)沖擊，振動(dòng)是一種連續(xù)的機(jī)械振蕩，可能是由發(fā)動(dòng)機(jī)等動(dòng)力設(shè)備或外部初始沖擊引起的。壓力傳感器容易影響壓力傳感器。我們的液壓系統(tǒng)通常由大型泵、電機(jī)和氣缸組成，在運(yùn)行過程中容易振動(dòng)。如果系統(tǒng)中的某個(gè)部件不能承受振動(dòng)和沖擊的影響，很可能會(huì)損壞機(jī)械結(jié)構(gòu)和電子設(shè)備。特別是經(jīng)常在野外工作的設(shè)備，或者剪切電梯等工程設(shè)備，在工作過程中特別容易受到振動(dòng)的影響。
因此，在選擇壓力傳感器時(shí)，應(yīng)評(píng)估供應(yīng)商對(duì)壓力傳感器進(jìn)行了哪些測(cè)試，以確保其產(chǎn)品能夠承受系統(tǒng)的潛在沖擊和振動(dòng)。通常，壓力傳感器供應(yīng)商會(huì)根據(jù)IEC60068-2-27標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試傳感器，以顯示傳感器能夠承受的機(jī)械沖擊水平。
5.電磁兼容性。
液壓系統(tǒng)經(jīng)常使用一些大功率裝置，這意味著一些電子元件容易受到電磁輻射和靜電放電的干擾。如果沒有相應(yīng)的措施，系統(tǒng)很可能會(huì)損壞。例如，在移動(dòng)空氣工作平臺(tái)時(shí)，電磁輻射可能會(huì)干擾壓力傳感器的信號(hào)，導(dǎo)致系統(tǒng)壓力不穩(wěn)定，工作平臺(tái)運(yùn)動(dòng)不穩(wěn)定，無法保證工人的施工安全。在這種情況下，指定具有嚴(yán)格EMC標(biāo)準(zhǔn)的傳感器，包括至少150V+/m的增強(qiáng)輻射免疫(EMI)評(píng)級(jí)和8kV或15kV空氣，增強(qiáng)靜電放電(ESD)額定值，這將有助于確保傳感器不受電磁輻射的干擾。
綜上所述，液壓工程師在為液壓系統(tǒng)選擇壓力傳感器時(shí)，應(yīng)仔細(xì)考慮液壓系統(tǒng)的應(yīng)用條件、壓力傳感技術(shù)、爆破壓力、機(jī)械沖擊和振動(dòng)以及電磁兼容性。為了提高設(shè)備的安全性和可靠性，選擇先進(jìn)的傳感器將有助于防止系統(tǒng)故障。
深圳市力準(zhǔn)傳感技術(shù)有限公司是高精度壓力傳感器、液壓傳感器、稱重測(cè)力傳感器的專業(yè)制造商，主要產(chǎn)品有多個(gè)品種的壓力、稱重、測(cè)力、扭矩傳感器等千余款產(chǎn)品。有適用于各種惡劣環(huán)境的高、中、低溫傳感器和高防護(hù)等級(jí)傳感器。稱重范圍小到幾克，大到1000多噸；這些產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于航空航天、汽車制造、紡織、電子、油田、化工、機(jī)械加工、能源、環(huán)保、醫(yī)療、交通、建材等領(lǐng)域自動(dòng)化工程的檢測(cè)和過程控制。
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