外卡式油管压力传感器

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1、18传感器技术(JSe nsoru。一一供桥电压,K一一应变计灵敏系数;“一一膜片应变值。右 端是剪切 式 压 电压力传感 器。传感器外壁有安装螺纹,使用时旋紧螺纹,即可将高压油管夹持在它 与 应变式压力传感器 之 间,同时测 量油 管外壁 的压力波信号。木 课题采用环形剪切 式压电陶 瓷为转换元件。圆环外壁与传感器 基座相连,构成电路的一极;内圆柱面与 导电环相连,构成电路的 另一极。公式(3)为压电陶瓷 的压电方程;20传感 器技术1992年二一一晶体元件上部的端动态质实测与计算结果表明,压电传感器谐振频率大于8肤Hz。传感器自身绝缘电阻大于1 0”g,其低频下限由所配用的 电荷变换电路决

2、定:、 .产3了气、l!11了从瓜俄低瓜、.、奋l、|.|Ie se s|e s./000od二。0二。dZ 。d3,d3 :d330。、|川|、州!一1.引旧.旧心、式中D;一一压 电陶瓷面电荷密度多心一压电系数,T一一作用力。环型剪切压电陶瓷两圆柱面为取电荷面,在剪切应力的作用下(圆环柱受压,内部晶格承受与压力轴线呈4 5“方向 的 剪切力分量),两 圆柱面上产生正比于作用力的电荷Q:Q=d,.T二(4)选用剪切式压电陶瓷的优点在于它不具有通常压缩式压电陶瓷元件的热释 电效应,因而传感器温度漂移很小,抗环境干扰能力强。传感器 的谐振频率f,为:1一2兀R C(Hz)(6)1IK f=厄无.

3、 衬不了且2)又“)式中K一一传感器组合刚度,式中天一一电荷放大电路反馈电阻,C一一电荷放大电路反馈电容。所设计的电荷变换电路低频 下限为0.IHz。应变式传感器具有从OH:开始的静态响应 特性,可以测量油 管的常压和脉动压力。压电传感器则具有较高 的谐振频率和灵敏度,量限比大,主要用 于测量脉动压力波。通过采用二种不同转换原理的传感器测量油管管壁二面的压力信号,可以采用相关滤波处理以剔除振动噪声。测试系统框 图如图3所示。图3整套仪器组装在同一机箱内,为便携式,自重2。s kg,由电池供 电,适合于现场使用。测试系统具有采集、存贮和处理传感器信号的功能。试脸与应用为检验传感器 系统的性能,先

4、 后在王5。单缸柴油发动机和12王s oL柴油机喷油测试系统泵试验台 上进行了柴油机喷油过程的各工况测试。取得了令人满意的结果。1压力波的计算机仿真与实测结 果图4示出了柴油机喷油器某典型工况下喷油压力波计算机仿真曲线与外卡式油管压力传感器实测波形曲线。两者基本吻. 之卜 O2典型喷油故障检测用外卡式传感器检测喷油过程的动态第8期王树山:外卡式油管压力传感器12p二丫.:咬油 器开启压力点;尸。.v:最高喷油 压力点叙咬油器严互匆油.y(低于正常值)a.仿真波形e:幻I压最低点.c多次异希峨 封(出砚多个盅改、(压力大柑度阵低)b.实测波形图4计算机仿真与实测柴油机喷油过程 曲线压力和计算喷油

5、脉冲流量,可以对柴油机喷油系统的故障进行诊断,为柴油机的使用与维修提供检测依据。柴油机典型喷油故障实测压力波波形曲线如图5所示。破油针阴上卡死二吸油针阅上卡死咬油孔常闭,不 能开启)图5实测的典型喷油故障压力波传感器技术19匀2年结语外卡式 油管压力传感 器具有精度高、安装使用极其方便的 优点。只要将其挟持在柴油机喷油管上,通过检测 喷油过 程中高压油管外壁 的应力状态变化即可测得柴油机的供油状态。传感器的智能化测试系统为便携式,只要适当修改软件即可广泛适用于船舶、内燃机车、柴 油发电机组、装甲车辆、拖拉机、柴油汽车、工程机械的使用、保养与维修。还可作为机组运行状态的监测、控制仪器。本文所介绍

6、的传 感器为二种不同转换原理的复合式传感器系统,具有测 量数据可靠、复盖频率范围宽,通过相关滤波可排除振动噪声干扰、提高侧试系统信噪比的优点。这种传感器及 其测试技术在柴油机不解体检测工作中有广阔的应用前景。在机械液压系统的状态监测与故障诊断技 术中,也会获得广泛的应用。参考文献刘建敏.车用柴油机燃油喷射系统状态检侧装甲兵工 程学 院硕士学位 论文.199 0Hzeiringer.ExP七rie n eesusingelamp-ontr an sduc ersoninjeetionIin esA VLpro e e eding.IS ATA:19了9袁希光主编.传感器技术手册.国防工业出版社,

7、1686顾宏中主编.柴油机工作过程.国防工业出版社,198 7S型传 感器弹性体 的加工s型应变式负荷 传感器山于其各 项指标 非常优越,在机械秤改造、吊秤、料斗秤、测功设备等方面得到了广 泛应用。本文就着重对其关键部件一弹性体的机加工工艺进行分析,提出合理的工艺规程。2气叼1结构及 尺寸精度s型传感器弹性体结构根据量 程的大小 而不同。一般lo 00kg以上的规格采用“工”字梁剪切式结构,而1 00o kg以下 的低量程规格则采用平行梁式结构石本文选择“8”字孔平行梁式结构为例进行研究。具体结构如图1,它的形状象一个“s”字母,故叫“s哭型传感 器”。结构对称,形状简单,加工工序 也少。但有

8、些尺寸加工精度要 求较高:(1)内孔尺习油D,如果加工精度不高,会引起贴片夹 具松紧 及接触性变差,导致贴片固化压力不对和胶层厚薄不均匀,从而严重影响传感器的各项性能。(2)壁厚尺寸h,如果 加工精度不高,会导致传感器输出灵敏度系数一致性很差,互换性脚脚脚脚 娜娜 材材f f f 秦由三三汁汁汁方乎i_ _ _ _ _一一匕匕奉热 L L L二二r协,l l l , , , , ,I I I i i i l l l l l l l l l l l l l l l l l l图l降低;同时还影响非线性等指数。(3)二端连接螺纹及 其同轴度,如果加工精度不高,会使传感器的重复指标特别是旋转精度变得很差,严重 的还会影响其非线性和滞后等指标。(4)“8”字孔l心距z,如果加工精度(下转35页)