Pomôžte rozvoju stránky a zdieľajte článok s priateľmi!

Väčšina motoristov si ešte pamätá časy, keď pred každou cestou museli spustiť kovovú mierku do nádrže, aby skontrolovali hladinu oleja. Táto úloha však stratila význam v dôsledku rozsiahleho zavádzania elektroniky, pretože túto funkciu navyše priebežne preberal snímač hladiny oleja. Ako tento senzor funguje a čo je pozoruhodné na jeho práci, zvážime v tomto článku.

Zariadenie

V súčasnosti existuje pomerne veľké množstvo snímačov hladiny oleja, ktoré sa líšia konštrukčnými vlastnosťami a princípom činnosti. Zariadenie automobilového snímača zvážime na príklade najjednoduchšej možnosti - plavákového snímača.

Ryža. 1. Zariadenie snímača hladiny oleja

Ako môžete vidieť na obrázku 1 vyššie, snímač hladiny oleja pozostáva z nasledujúcich komponentov:

  • Magnetom riadený kontakt 1, reagujúci na externe aplikované pole. V rádiotechnike sa tento prvok nazýva aj jazýčkový spínač.
  • Float 2 - navrhnutý pre priamu interakciu s olejom. Vo vnútri plaváka je permanentný magnet, ktorý spolupracuje s jazýčkovým spínačom.
  • Vodiaca trubica 3 - nastavuje smer pohybu plaváka, pôsobí ako základňa, vzhľadom na ktorú dochádza k pohybu. Vo vnútri trubice je utesnený priestor, kde sa nachádza samotný jazýčkový spínač a jeho napájací obvod.
  • Výstupy snímača 4 - určené na pripojenie k signálovému obvodu akčného alebo meracieho zariadenia.

Celá konštrukcia je inštalovaná v nádobe, kde je potrebné kontrolovať hladinu oleja, vo väčšine prípadov spôsob montáže zahŕňa skrutkovanie so závitom. Táto metóda zaisťuje dobré utesnenie a jednoduchú výmenu v prípade poruchy.

Ako to funguje

V každodennom živote a priemysle vám snímač hladiny oleja umožňuje opraviť dostupný objem kvapaliny v aktuálnom čase. Používajú sa na to rôzne snímače, ale plavákový snímač bude najjednoduchší a najzrozumiteľnejší na pochopenie, preto ako príklad zvážime princíp činnosti na jeho príklade.

Ryža. 2. Princíp činnosti snímača hladiny oleja

Ako môžete vidieť na obrázku 2, snímač je zapečatená trubica s utesneným jazýčkovým spínačom, na ktorom je namontovaný plavák. Pracovný prvok snímača pohybu má dve hraničné polohy - maximum a minimum kvapaliny, voči ktorým dochádza k ďalšej signalizácii a prenosu dát. Princíp fungovania je nasledovný:

  • Palivový systém auta je naplnený olejom až po značku nastavenej maximálnej hodnoty. Tým je zabezpečený nominálny režim prevádzky agregátu, chladenie spaľovacej komory pri technologických procesoch.
  • Plavák v štádiu plnenia nádoby po značku Max tiež stúpa v dôsledku Archimedovej sily na svoju maximálnu hranicu.
  • Olej udržuje plavák neustále na značke, takže magnet v ňom nainštalovaný prepne kontakty jazýčkového spínača a obvod sa uzavrie, čo vyšle zodpovedajúci signál do relé alebo meracieho zariadenia.
  • Ak mechanizmus netesní alebo sa mu minie olej, hladina oleja bude postupne klesať. Plavák snímača začne klesať nižšie, ale magnety budú pokračovať v interakcii s jazýčkovým spínačom.
  • Akonáhle plavák snímača hladiny oleja klesne na značku Min, jeho magnetický účinok nebude stačiť na zatvorenie jazýčkových kontaktov spínača a prejdú do polohy vypnuté.
  • Obvod snímača sa otvorí a na kontakty relé nebude odoslaný žiadny signál. Vozidlo spustí alarm doplnenia oleja.

Na zisťovanie hladiny oleja sa dnes v praxi používajú iné typy snímačov. Spôsob určenia polohy kvapaliny v nich sa bude líšiť od spôsobu opísaného vyššie, preto nižšie budeme hovoriť o typoch olejových snímačov.

Odrody

V súlade s ustanoveniami odseku 1.1.2 GOST 28725-90 sú snímače rozdelené na snímače chránené pred prenikaním vody a prachu. Existuje aj samostatná kategória zariadení odolných voči výbuchu.

V závislosti od odolnosti zariadenia voči mechanickému namáhaniu, podľa bodu 1.3 GOST 28725-90 možno snímače hladiny oleja rozdeliť na odolné voči vibráciám a odolné voči vibráciám.

Snímač je založený na niektorých javoch spojených s fyzikálnymi, chemickými alebo elektrickými vlastnosťami oleja ako látky so stabilným stavom agregácie počas celého procesu prevádzky. K dnešnému dňu sú najpopulárnejšie typy snímačov hladiny oleja v závislosti od princípu činnosti:

  • Termálne;
  • Ultrazvuk;
  • Elektrotermálne;
  • Kapacitné;
  • Plávať.
Ryža. 3. Tepelný snímač hladiny oleja

Tepelné senzory (pozri obrázok 3) sú najrozšírenejšie v automobilovej praxi. Konštrukčne je ich konštrukčný princíp navrhnutý pre rýchlosť chladenia citlivého prvku, zvyčajne kovového drôtu. Na meranie hladiny sa drôt umiestnený v oleji zahreje na vopred stanovenú teplotu, ktorá prevyšuje aktuálne zahrievanie oleja. Potom drôt vychladne a v závislosti od času, za ktorý sa jeho teplota vyrovná na hodnotu olejového média, sa určí stupeň naplnenia zásobníka.

Ryža. 4. Ultrazvukový snímač

Ultrazvukové zariadenia (obrázok 4) sú založené na princípe rozdielu v prekonávaní zvukových vĺn rôznych materiálov alebo médií. Konštrukčne tento typ obsahuje ultrazvukový žiarič, ktorý usmerňuje vibrácie do nádoby s olejom. Hustota oleja a vzduchu je veľmi odlišná, takže rýchlosť šírenia vĺn v týchto médiách bude iná.Meraním rýchlosti ultrazvuku od zdroja k povrchu oleja môže senzor určiť objemovú náplň.

Ryža. 5. Elektrotermický snímač

Princíp činnosti elektrotepelného snímača (obrázok 5) je založený na závislosti odporu vodičov v závislosti od teploty materiálu. Tu použitý merač je kovový drôt s vysokým teplotným koeficientom, ktorého časť je trvalo ponorená v oleji. Drôtom prechádza elektrický prúd, ktorý ohrieva závit, v závislosti od hĺbky ponorenia do kvapaliny bude odvod tepla v príslušnej oblasti lepší, odpor je nižší a veľkosť prúdu je väčšia. Na výstupe sa zaznamenajú elektrické parametre a z ich hodnoty sa vyhodnotí hladina oleja.

Ryža. 6. Kapacitný snímač

Kapacitné snímače (obrázok 6) pracujú na princípe merania kapacity motorového oleja ako dielektrika.Konštrukčne sa takéto zariadenia skladajú z dvoch rúrok 2 a 3, umiestnených jedna do jednej, priestor medzi rúrkami je vyplnený dielektrikom 4. Keď sa hladina posunie k maximálnej značke, kapacita medzi stenami rúrok bude maximálna, a postupným znižovaním bude klesať kapacita meracej jednotky 5, čím sa zafixuje elektronická jednotka 7.

Schémy zapojenia

Rôzne modely snímača hladiny oleja sa môžu líšiť v schéme pripojenia ku konkrétnemu okruhu. Jedným z príkladov ich použitia je elektroinštalácia vozidla, takže schéma zapojenia by vyzerala takto:

Ryža. 7. Schéma zapojenia tepelného snímača hladiny oleja

Ako môžete vidieť na obrázku 7 vyššie, stav sa vyhodnotí okamžite pomocou snímača teploty a hladiny oleja. Ďalej sa signál prenáša do vyhodnocovacích blokov oboch parametrov. V prípade súladu so zabudovaným algoritmom sa funkcia prenesie do elektronickej jednotky a vo forme PWM signálu sa odošle na prístrojovú dosku.V moderných autách sa informácie o stave motora zobrazujú na displeji pred vodičom.

Ryža. 8. Všeobecná schéma zapojenia leteckého snímača

Letecké modely snímača hladiny oleja sú na rozdiel od automobilových modelov viazané podľa zložitejšej schémy, čo je spôsobené otázkou bezpečnosti cestujúcich počas letu. Ako vidíte na obrázku 8, informácie z meracieho zariadenia vstupujú do jednotky analyzátora, kde sa porovnávajú s nastavenými parametrami motora. V prípade prekročenia kritického prahu sa údaje z analyzátora prenesú do korekčnej jednotky, ktorá skontroluje informácie prijaté zo snímača prostredníctvom systému spätnej väzby. Keď sa pokles o neprijateľnú hodnotu potvrdí, vykonávacia jednotka dostane príkaz na doplnenie kvapaliny do zásobníka.

Aplikácia

Rozsah snímača hladiny oleja pokrýva olejom chladené spaľovacie motory.Najpozoruhodnejšie sú v technológii auto-traktorov, ktoré zapĺňajú ulice všade. Okrem toho ich možno nájsť v pojazdných traktoroch, dieselových generátoroch, olejových chladiacich radiátoroch. Vo vykurovacích systémoch je možné ho kombinovať s inými meracími prístrojmi.

Samostatnú niku zaberá letecký priemysel, kde sa hladina olejových komponentov meria nielen v chladiacom systéme motora. Požiadavky na senzory sa však nedajú porovnávať s automobilom, napriek tomu, že princíp ich fungovania je identický.

Vo výkonových transformátoroch s diaľkovým ukazovateľom oleja je funkcia merania polohy dielektrickej hladiny priradená aj plavákovému snímaču, ktorý prenáša informácie na zobrazený šípkový číselník.

Referencie

Na napísanie článku bola použitá nasledujúca odborná literatúra:

    A. Mernikov, Veľká encyklopédia. Autá» 2016
  1. B. F. Jakovlev "Diagnostika elektronických systémov automobilu" 2010
  2. D.Sklyar "Oprava áut pre figuríny" 2010
  3. Sivukhin D.V. "Všeobecný kurz fyziky" 1975

Pomôžte rozvoju stránky a zdieľajte článok s priateľmi!

Kategórie:

Elektrikár