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從奔馳漏油的危害看陶瓷膜片壓力變送器的應(yīng)用

2019/6/7 2:07:15 人評(píng)論 次瀏覽 分類:壓力測(cè)量  文章地址:http://prosperiteweb.com/tech/2527.html

最近奔馳漏油事件調(diào)查結(jié)果終于公布了,原來(lái)是”該車發(fā)動(dòng)機(jī)在裝配過(guò)程中將機(jī)油防濺板固定螺栓遺落在發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi),發(fā)動(dòng)機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中,其第二缸連桿大頭撞擊該遺落的螺栓,使該螺栓擊破缸體,造成的漏油?!斑@次螺栓是掉在了發(fā)動(dòng)機(jī)里,那如果掉在汽車其他有油的部件里呢?”

汽車還有哪些部件里有油?

①機(jī)油
機(jī)油有潤(rùn)滑、散熱、密封、清洗、防銹的作用。機(jī)油被譽(yù)為汽車“血液”,在循環(huán)過(guò)程中可以潤(rùn)滑和清洗發(fā)動(dòng)機(jī)的雜質(zhì),并循環(huán)到機(jī)油濾芯后過(guò)濾。機(jī)油有很強(qiáng)的耐高溫,可以吸收發(fā)動(dòng)機(jī)的熱量進(jìn)行輔助散熱等。
②變速箱油
變速箱油有潤(rùn)滑、冷卻、清洗、防銹、傳遞動(dòng)力的作用。變速箱里面的運(yùn)動(dòng)與結(jié)構(gòu)要比發(fā)動(dòng)機(jī)復(fù)雜的多,變速箱油自然是重中之重。尤其是自動(dòng)變速油,它除了對(duì)變速箱齒輪潤(rùn)滑散熱還要兼顧傳遞動(dòng)力的責(zé)任。
③剎車油
剎車油有潤(rùn)滑、傳遞制動(dòng)壓力的作用。汽車的剎車油又叫汽車制動(dòng)液,就是用于汽車液壓制動(dòng)系統(tǒng)的液體。當(dāng)踩剎車時(shí),從腳踏板上踩下去的力量,由剎車總泵的活塞,通過(guò)剎車油傳遞能量到車輪各分泵,使摩擦片漲開,達(dá)到停止車輛前進(jìn)的目的,剎車油在整個(gè)過(guò)程中起到的是力傳遞的作用。
④轉(zhuǎn)向助力油
轉(zhuǎn)向助力油起潤(rùn)滑、傳遞轉(zhuǎn)向動(dòng)力的作用。助力轉(zhuǎn)向油是汽車轉(zhuǎn)向助力系統(tǒng)里的一種特殊油液,通過(guò)液壓作用,可以使方向盤變的非常輕巧可控。
⑤減震器油
減震器油用于減震器中,以減輕車輛上下顫動(dòng)。

這些油對(duì)于汽車都至關(guān)重要,漏油會(huì)直接影響汽車的性能,會(huì)導(dǎo)致機(jī)件潤(rùn)滑不良、冷卻不足,引起機(jī)件提前損壞,甚至引起嚴(yán)重的安全事故。


除了新聞中的原因,還有什么原因會(huì)造成漏油呢?其實(shí)汽車無(wú)論在新車期或老年期,都有可能發(fā)生漏油的現(xiàn)象,很多大的故障往往就是從漏油開始。


一般漏油常見(jiàn)的原因

①產(chǎn)品質(zhì)量、材質(zhì)或工藝不佳,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)存在問(wèn)題;
②裝配不當(dāng),配合表面不清潔,襯墊破損、位移或未按操作規(guī)范進(jìn)行安裝;
③緊固螺母擰力不均、滑絲斷扣或松曠脫落等導(dǎo)致工作失效;
④密封材料長(zhǎng)期使用后磨損過(guò)限,老化變質(zhì)、變形失效;
⑤潤(rùn)滑油添加過(guò)多、油面過(guò)高或加錯(cuò)油品;
⑥零部件接合表面撓曲變形、殼體破損,使?jié)櫥蜐B出;
⑦通氣塞、單向閥堵塞后,由于箱殼內(nèi)外氣壓差的作用,往往會(huì)引起密封薄弱處漏油。
汽車結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜,成千上萬(wàn)的零件組裝而成的它,每組與每組零件的嚙合、運(yùn)動(dòng)、做功,都需要油的輔助才可以完成。

油在智能工廠生產(chǎn)過(guò)程的應(yīng)用

作為工廠自動(dòng)化生產(chǎn)過(guò)程中的重要測(cè)量參數(shù),壓力的測(cè)量就離不開油的幫助,測(cè)量介質(zhì)通過(guò)隔離膜片和隔離油的傳遞,才把壓力作用于感應(yīng)元件。隔離油起到壓力傳遞和保護(hù)感應(yīng)元件的作用。

下圖是壓阻式壓力變送器的傳感器結(jié)構(gòu),過(guò)程壓力作用于隔離膜片后,通過(guò)隔離油將壓力傳遞到壓敏電阻,不同的壓力產(chǎn)生不同的電阻值,最后通過(guò)惠斯通電橋轉(zhuǎn)換成電流信號(hào),從而進(jìn)行壓力測(cè)量。

壓阻式壓力變送器的傳感器結(jié)構(gòu)

含油的傳感器結(jié)構(gòu)同樣存在著一定風(fēng)險(xiǎn)

在工業(yè)領(lǐng)域,這個(gè)風(fēng)險(xiǎn)可能不是螺栓,但它如果出現(xiàn)問(wèn)題,損失可能就遠(yuǎn)不止100萬(wàn)了。當(dāng)遭遇極其復(fù)雜的壓力測(cè)量工況時(shí),譬如高真空,高腐蝕,隔離膜片很容易被破損而造成隔離油的泄露,這時(shí)隔離油會(huì)進(jìn)入到過(guò)程管道中而產(chǎn)生介質(zhì)污染,而且這種污染是不可逆的,會(huì)造成大量的物料浪費(fèi)和成本損失。

譬如生物制藥發(fā)酵罐的培養(yǎng)基液非常昂貴,一旦隔離油泄露,就會(huì)造成培養(yǎng)基液被毀失效,高達(dá)上百萬(wàn)的財(cái)產(chǎn)損失,更嚴(yán)重的情況下,隔離油和介質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng),產(chǎn)生有毒介質(zhì)或者發(fā)生爆炸,造成額外的人身?yè)p傷。


但是這種隔離油對(duì)于壓力測(cè)量來(lái)說(shuō)又是非常關(guān)鍵的環(huán)節(jié),這種泄露隱患對(duì)于壓力測(cè)量來(lái)說(shuō)是很難避免的。
有一群工程師想了一個(gè)辦法:不用油不就行了?于是他們?cè)O(shè)計(jì)了下圖:
陶瓷膜片壓力變送器的傳感器結(jié)構(gòu)圖
上圖是陶瓷膜片壓力變送器的傳感器結(jié)構(gòu)圖,采用電容式測(cè)量原理,但不同之處在于過(guò)程壓力直接作用于陶瓷膜片,從而改變極板間的距離d,兩極板間的電容值也發(fā)生變化,壓力值轉(zhuǎn)換成電容值。


最奇妙的地方在于,兩極板間的介質(zhì)是空氣,整個(gè)傳感器內(nèi)部沒(méi)有一滴油,所以從原理上根本消除了由于隔離膜片損壞而造成漏油的風(fēng)險(xiǎn)。陶瓷膜片除了非充油這個(gè)特點(diǎn)外,這群聰明的工程師還為它設(shè)計(jì)了核心技術(shù):就是采用了99.9%純度的Al2O3,特別適合在高真空,高腐蝕,高磨損,頻繁壓力沖擊的工況下試用。另外,一旦陶瓷膜片破裂,傳感器就會(huì)探測(cè)報(bào)警,從而進(jìn)一步提高了陶瓷膜片的安全性。
壓力變送器的陶瓷膜片

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