Помогнете на развитието на сайта, споделяйки статията с приятели!

Повечето шофьори все още си спомнят дните, когато преди всяко пътуване трябваше да спускат металната пръчка за измерване на нивото в резервоара, за да проверят нивото на маслото. Но тази задача е загубила своята релевантност поради широкото въвеждане на електрониката, тъй като тази функция е поета от сензора за ниво на маслото, освен това постоянно. Как работи този сензор и какво е забележително в работата му, ще разгледаме в тази статия.

Устройство

Днес има доста голям брой сензори за ниво на маслото, които се различават по конструктивни характеристики и принцип на работа. Ще разгледаме устройството на автомобилен сензор, използвайки примера на най-простия вариант - сензор за поплавък.

Ориз. 1. Сензорно устройство за ниво на маслото

Както можете да видите на фигура 1 по-горе, сензорът за ниво на маслото се състои от следните компоненти:

  • Контакт 1, управляван от магнит, реагиращ на външно приложено поле. В радиотехниката този елемент се нарича още рийд превключвател.
  • Float 2 - предназначен за директно взаимодействие с масло. Вътре в поплавъка има постоянен магнит, който взаимодейства с рийд превключвателя.
  • Направляваща тръба 3 - задава посоката на движение на поплавъка, действа като основа, спрямо която се извършва движението. Осигурено е запечатано пространство вътре в тръбата, където са разположени както самият рийд превключвател, така и неговата захранваща верига.
  • Сензорни изходи 4 - предназначени за свързване към сигналната верига на задействащо или измервателно устройство.

Цялата конструкция е монтирана в контейнер, където е необходимо да се контролира нивото на маслото, в повечето случаи методът на монтаж включва завинтване с резба. Този метод осигурява добро уплътняване и лесна подмяна в случай на повреда.

Как работи

В ежедневието и индустрията сензорът за ниво на маслото ви позволява да фиксирате наличния обем течност в момента. За това се използват различни сензори, но сензорът с поплавък ще бъде най-простият и разбираем за разбиране, затова като пример ще разгледаме принципа на работа, използвайки неговия пример.

Ориз. 2. Принципът на работа на датчика за нивото на маслото

Както можете да видите на фигура 2, сензорът е запечатана тръба със запечатан рийд ключ, на който е монтиран поплавък. Работният елемент на датчика за движение има две гранични позиции - максимум и минимум на течността, спрямо които се извършва по-нататъшно сигнализиране и пренос на данни. Принципът на работа е следният:

  • Горивната система на автомобила е пълна с масло до зададената максимална маркировка. Това осигурява номиналния режим на работа на агрегата, охлаждане на горивната камера по време на технологичните процеси.
  • Поплавъкът на етапа на пълнене на контейнера до марката Max също се издига поради Архимедовата сила до максималната си граница.
  • Маслото държи поплавъка постоянно върху марката, така че магнитът, монтиран в него, превключва контактите на рийд превключвателя и веригата се затваря, което изпраща съответен сигнал към релето или измервателното устройство.
  • Ако механизмът тече или маслото му свърши, нивото на маслото постепенно ще намалее. Поплавъкът на сензора ще започне да пада по-ниско, но магнитите ще продължат да взаимодействат с рийд превключвателя.
  • Веднага щом поплавъкът на сензора за ниво на маслото падне до отметката Min, неговият магнитен ефект няма да е достатъчен, за да затвори контактите на рийд превключвателя и те ще преминат в изключено положение.
  • Сензорната верига ще се отвори и няма да бъде изпратен сигнал към контактите на релето. Превозното средство ще издаде аларма за зареждане с масло.

Днес в практиката се използват други видове сензори за определяне на нивото на маслото. Методът за определяне на позицията на течността в тях ще се различава от описания по-горе, следователно по-долу ще говорим за видовете сензори за масло.

Разновидности

В съответствие с разпоредбите на параграф 1.1.2 от GOST 28725-90 сензорите са разделени на защитени от проникване на вода и прах. Има и отделна категория взривозащитени устройства.

В зависимост от устойчивостта на устройството на механично натоварване, съгласно точка 1.3 от GOST 28725-90, сензорите за ниво на маслото могат да бъдат разделени на устойчиви на вибрации и устойчиви на вибрации.

Сензорът се основава на някои явления, свързани с физичните, химичните или електрическите свойства на маслото, като вещество със стабилно агрегатно състояние по време на целия процес на работа. Към днешна дата най-популярните видове сензори за ниво на маслото, в зависимост от принципа на работа, са:

  • Термално;
  • Ултразвуков;
  • Електротермичен;
  • Капацитивен;
  • Плуване.
Ориз. 3. Термосензор за нивото на маслото

Термичните сензори (вижте фигура 3) са най-често срещаните в автомобилната практика. Конструктивно техният принцип на изграждане е проектиран за скоростта на охлаждане на чувствителния елемент, обикновено метален проводник. За измерване на нивото жицата, разположена в маслото, се нагрява до предварително определена температура, надвишаваща текущото нагряване на маслото предварително. След това телта изстива и в зависимост от времето, за което температурата му се изравни със стойността на маслената среда, се определя степента на запълване на резервоара.

Ориз. 4. Ултразвуков сензор

Ултразвуковите устройства (Фигура 4) се основават на принципа на разликата в преодоляването на звукови вълни от различни материали или среди. Структурно този тип съдържа ултразвуков излъчвател, който насочва вибрациите в контейнер с масло. Плътността на маслото и въздуха е много различна, така че скоростта на разпространение на вълните в тези среди ще бъде различна.Чрез измерване на скоростта на ултразвука от източника до повърхността на маслото, сензорът може да определи напълването на обема.

Ориз. 5. Електротермичен сензор

Принципът на действие на електротермичен сензор (Фигура 5) се основава на зависимостта на съпротивлението на проводниците в зависимост от температурата на материала. Използваният тук метър е метална жица с висок температурен коефициент, част от която е постоянно потопена в масло. През жицата преминава електрически ток, който нагрява нишката, в зависимост от дълбочината на потапяне в течността, разсейването на топлината в съответната област ще бъде по-добро, съпротивлението е по-ниско и големината на тока е по-голяма. На изхода се записват електрическите параметри и по тяхната стойност се прави оценка на нивото на маслото.

Ориз. 6. Капацитивен сензор

Капацитивните сензори (фигура 6) работят на принципа на измерване на капацитета на двигателното масло като диелектрик.Структурно такива устройства се състоят от две тръби 2 и 3, поставени една в една, пространството между тръбите е запълнено с диелектрик 4. Когато нивото се премести до максималната маркировка, капацитетът между стените на тръбите ще бъде максимален, и с постепенно намаляване, капацитетът на измервателния блок 5 ще намалее, което ще фиксира електронен блок 7.

Схеми на свързване

Различните модели на сензора за ниво на маслото може да се различават по схемата на свързване към определена верига. Един пример за тяхното използване е окабеляването на превозно средство, така че схемата на свързване ще изглежда така:

Ориз. 7. Схема на свързване на термичен сензор за ниво на маслото

Както можете да видите на фигура 7 по-горе, състоянието се оценява незабавно чрез сензора за температура и ниво на маслото. Освен това сигналът се предава към блоковете за оценка на двата параметъра. В случай на съответствие с вградения алгоритъм, функцията се прехвърля към електронния блок и под формата на PWM сигнал се изпраща към арматурното табло.В съвременните автомобили информацията за състоянието на двигателя се показва на дисплея пред водача.

Ориз. 8. Обща схема на свързване на авиационния датчик

За разлика от автомобилните модели, авиационни модели на сензора за ниво на маслото са свързани по по-сложна схема, което се дължи на проблема с безопасността на пътниците по време на полет. Както можете да видите на фигура 8, информацията от измервателното устройство постъпва в блока на анализатора, където информацията се сравнява със зададените параметри на двигателя. Ако критичният праг бъде превишен, данните от анализатора се прехвърлят към коригиращия блок, който проверява информацията, получена от сензора чрез системата за обратна връзка. Когато намалението с неприемлива стойност бъде потвърдено, изпълнителният блок получава команда за добавяне на течност към резервоара.

Приложение

Обхватът на сензора за ниво на маслото обхваща двигатели с вътрешно горене с маслено охлаждане.Те са най-забележителни в технологията на автотрактора, която изпълва улиците навсякъде. В допълнение, те могат да бъдат намерени в мотоблокове, дизелови генератори, маслени охладителни радиатори. В отоплителни системи може да се комбинира с други измервателни уреди.

Отделна ниша заема авиационната индустрия, където нивото на маслените компоненти се измерва не само в системата за охлаждане на двигателя. Изискванията към сензорите обаче не могат да се сравняват с автомобилни, въпреки факта, че принципът на действие е идентичен.

В силовите трансформатори с висока мощност с дистанционен индикатор за масло, функцията за измерване на позицията на диелектричното ниво също е възложена на поплавъчен сензор, който предава информация към показания циферблат със стрелка.

Референции

За написването на статията е използвана следната техническа литература:

    A. Мерников, Голяма енциклопедия. Коли» 2016
  1. B. Ф. Яковлев "Диагностика на електронни системи на автомобил" 2010
  2. D.Sklyar "Car Repair for Dummies" 2010
  3. Sivukhin D.V. "Общ курс по физика" 1975

Помогнете на развитието на сайта, споделяйки статията с приятели!

Категория:

Електротехник