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汽车空调零部件交变压力试验机技术介绍关键词:汽车空调零部件,交变压力,正弦波、三角波、方波,高频响应,试件中介质流动,精确介质温度控制,高低温液压控制系统,液压伺服控制系统,隔离油缸,试件微小破损检测,破裂保护 1 概述交变压力试验是耐压零部件寿命试验的普遍使用方法,对汽车零部件特别重要。汽车零部件的交变压力试验由来已久,碍于试验设备的条件,国内汽车零部件生产厂家以往的交变压力试验比较简单,没有严格的波形和温度控制。随着汽车行业与国际接轨,国内汽车零部件厂商进入全球采购供应商行列,用国际上通用的试验标准进行汽车零部件交变压力试验势在必行,严格的试验波形和温度控制对交变压力试验设备提出了苛刻的要求。交变压力试验机主要用于汽车零部件交变压力脉动疲劳试验。为伺服控制型和介质流动型的结合产品。试验机具有良好的频响特性,能产生各种高精度交变压力波形;能控制试验介质流动,实现环境温度与介质温度独立控制。该交变压力试验机适用于汽车空调系统用液气分离器,储液干燥器,制冷管,蒸发器,冷凝器及类似产品。2 新型汽车空调零部件交变压力试验机的技术难点:2.1 试验标准提出了更高波形要求国际上通用的试验标准对汽车空调零部件交变压力试验的波形要求更加严格,(1)试验机应同时具备多种可供选择的试验波形(正弦波、三角波、方波等),(2)具有更宽的交变 频率范围,(3)波形质量受严格的误差带限制,特别是三角波和方波工况,系统必须具有很高的频率响应。通常采用液压伺服控制系统才能达到要求的波形精度。2.2 试验标准对试验介质温度控制更加严格在过去的交变压力试验中,被试件内的介质是封闭的,这势必导致被试件内介质温度随着时间增加与环境温度趋于一致。而国际上通用的试验标准要求被试件内外温度独立控制,最有效的方法是使被试件内的介质流动起来。传统的油缸泵压方法能快速建立压力,但无法实现介质的流动,需要设计一套液压控制系统,并与油缸泵压方法有机的组合起来,才能实现介质流动工况下,交变压力波形的精确控制。2.3 高低温液压控制系统 汽车空调零部件交变压力试验介质温度范围很广,通常可达-40—150℃,交变压力试验机采用的液压控制系统一定是特殊的高低温液压系统,需要通过研制一系列特殊的液压元件和系统才能实现。2.4 需要极高的可靠性汽车空调零部件交变压力试验机本身是用于考核汽车零部件寿命的,每一项试验需要经历几拾小时至上百小时的连续运转,所以试验机需要很高的可靠性和自动化程度,才能保持设备的完好率,才能满足交变压力试验无人值班的要求。交变压力试验机研制必须进行可靠性分析和设计,长期可靠运行的结果证明,本公司研制的汽车空调零部件交变压力试验机的可靠性设计是成功的。3 设计准则:本公司研制的汽车空调零部件交变压力试验机的设计遵循了下列准则:a. 试验台设计实施相关的国家标准和行业标准,按标准进行规范化设计;b. 试验台设计综合运用简化、统一、协调、优选等标准化基本原理,贯彻通用化、系列化、组合化要求,积极采用成熟技术,努力提高设计的标准化程度;c. 追求高自动化程度和高可靠性,尽可能实现试验全过程计算机控制和监控,减少人工调节环节,设计全面提升可靠性要求,考虑各类事故保护停机和报警,做到无人值班,少人值守;d. 追求高品质静、动态特性,保持设备长期技术领先,提高用户企业的产品参与国际竞争的能力;e. 追求高的性能价格比,优化设计降低成本,在满足系统性能和可靠性前提下,尽可能选用国内优质产品,对进口件选用遵循合理、必要、经济原则;f. 设计充分考虑试验室管理要求,合理配置;注意环保、节能;考虑仪器仪表计量标定方便;尽可能选用国内外知名公司产品,减少元器件品种规格,保证元器件良好售后服务和备件货源充足;g. 充分考虑操作、维护方便,提高试验效率。设备应美观大方,具有时代气息。4 本公司研制的汽车空调零部件交变压力试验机方案简介4.1 主要功能:a. 交变波形多样化:正弦波,三角波,矩形波和任意波;b. 试件介质循环流动设计; c. 试件环境温度和介质温度独立控制;d. 交变频率可低至直流输出;e. 实现计算机控制、采样、数据处理、记录和打印,具有试验报告自动生成功能;f. 实现计算机监控、报警保护功能(包括特别设计的试件微小破损检测和破裂保护);g. 智能化PID调节;具备温度、压力传感器计量校验程序;h. 简便、直观的操作界面;操作维护方便,元件采用国际标准,备件货源充足。4.2 主要技术参数和性能指标a. 试验介质工作压力范围:0—4.5MPa,可设置,误差±1.5%;b. 交变频率:0—200CPM,可设置,误差±1次;(扩展设计可达更宽的频率范围)c. 试件介质温度:室温—120℃,可设置,误差±1℃;(扩展设计可达更宽的介质温度范围,包括低温)d. 试件环境温度:室温—150℃,可设置,误差±3℃;(扩展设计可达更宽的介质温度范围,包括低温)e. 恒温环境箱腔体容积:1000×1800×1100;f. 同时试验件数:6件;g. 试验波形:正弦波、三角波、矩形波和任意波,矩形波的上升沿时间不大于0.05秒。h. 试验介质:合成液压油。(扩展设计可使用制动器油,乙二醇等为试验介质)4.3 交变压力试验机原理简介试验机由供压系统、恒温环境箱和计算机控制系统组成。被试零部件安装在恒温环境箱内,供压系统在环境箱外通过管路向被试件加压,供压系统的介质温度受控,根据试验要求调节,系统有加温和冷却装置。供压系统由一套高温动力油源供油,动力油源采用高温齿轮泵,由调压阀稳定供油压力,动力油源的输出流量既用于提供通过被试件的试验流量,又能辅助被试件压力快速上升。供压系统通过隔离油缸向被试件提供规定温度和交变压力的介质,利用隔离油缸容腔快速泵出的介质,能产生瞬间大流量。隔离油缸为特殊设计的液压油缸,油缸活塞杆设计成配压阀结构,通过配压阀输出的压力与隔离油缸活塞杆的位置成比例关系,隔离油缸工作时,既有泵压作用,又有压力输出阀功能。当隔离油缸快速运动时,瞬间大流量能控制被试件压力快速上升或下降,当隔离油缸停在某个位置时,能控制被试件压力恒定在设定值(所以试验机交变频率可以低至直流输出)。驱动隔离油缸运动的是一套液压伺服控制系统,系统的输入是试验要求的压力波形信号,系统的输出是驱动隔离油缸的推力,系统的反馈是被试件的试验压力,所以最终控制的就是被试件的试验压力。液压伺服控制系统由常温油源供油,常温油源为高压油源系统,工作压力为21Mpa,常温油源同时提供高温动力油源和事故处理操作的控制用油。
2011年7月3日,央视《每周质量报告》播出的《汽车制冷剂真相》节目显示,目前北京、杭州、广州等地汽配市场上购买的60种汽车制冷剂,只有5种经过检测是合格的,合格率还不到10%。谁也没有想到,汽车空调这种城市居民已经难以离开的日常电器,竟然存在着长达近十年之久的安全隐患,这无疑是给中国这样一个汽车产销大国以当头喝棒。假冒伪劣产品使用非环保制冷剂代替环保制冷剂,不仅对环境造成了很大的破坏,而且也会对车辆造成严重的不良后果。可以预见,在不久的将来,严查汽车空调制冷剂的呼声必将席卷全国。所谓汽车空调制冷剂即氟利昂,在市场上又被称之为“雪种”或“冷媒”。根据化学成分的不同,空调制冷剂又分为多种型号,包括R12,R22,R502, R123和R134a等。以往汽车空调广泛使用的制冷剂主要为R12,但由于其成分中所含的“氯”原子可对大气臭氧层造成极强的破坏力,早在2001年,国家环保总局和国家机械工业局就联合发文,明确规定自2002年起,国内下线的所有汽车,其空调系统必须停止使用R12,改为使用更加安全环保的R134a新型制冷剂。然而一些不良企业为了降低生产成本,违规使用R12、R22和R406a等替代甚至冒充R134a进行销售。以次充好的空调制冷剂会为汽车带来怎样的问题,我们又应当如何防范伪劣产品呢?专家告诉笔者,在空调系统中,由于使用制冷剂的物化性能不一样,专用的空调压缩机、密封配件和橡胶管路必须配套使用专用的制冷剂类型。2002年后生产的汽车,其空调系统是专为134a所设计。由于R-134a和R12或其他制冷剂的物化性能有很大的区别,所以它们的空调装置所使用的冷冻油、密封件、管路和干燥剂都不同,几种制冷剂不能互相替代和混充。长期使用劣质制冷剂,不仅会导致密封装置泄露、造成管路腐蚀,严重者甚至会造成空调系统的彻底报废。如今正值炎炎夏日,我国绝大部分城市已进入汽车空调使用的高峰期。为了让广大车主度过一个安心、舒适的夏季,专家提醒汽车服务商家,为了保持自身的良好信誉,应全面杜绝R12、R22、一氯甲烷等制冷剂混入商品,积极将供应商提供的产品送往第三方检测机构进行检测。
[color=#333333]随着科技的发展自动化技术的进步,在工业设备中我们常见的[/color]压力传感器[color=#333333]除了液柱式压力计、弹性式压力表外,目前更多的是采用可将压力转换成电信号的[/color]压力变送器[color=#333333]和传感器。压力传感器是将压力转换为电信号输出的传感器。通常传感器由两部分组成,即分别是敏感元件和转换元件。其中敏感元件是指传感器中能够直接感受或响应被测量的部分;转换元件是指传感器中将敏感元件感受或响应的被测量的应变转换成适于传输或测量的电信号部分。由于传感器的输出信号一般很微弱,需要将其调制与放大。集成技术的发展,促使人们又将这部分电路及电源等电路也一起装在传感器内部。这样,[/color]传感器[color=#333333]就可以输出便于处理,传输的可用信号了。在技术相对落后的阶段,所谓的传感器是指上文中的敏感元件,而变送器就是上文中的转换元件。压力传感器一般是指将变化的压力信号转换成对应变化的电阻信号或电容信号的敏感元件,如:压阻元件,压容元件等。同时压力传感器的种类繁多,如电阻应变片压力传感器、半导体应变片压力传感器、压阻式压力传感器、电感式压力传感器、电容式压力传感器、谐振式压力传感器等。目前应用较为广泛的压力传感器有:陶瓷压阻压力传感器、溅射薄膜压力传感器、电容压力传感器、耐高温特性的蓝宝石压力传感器。但应用最为广泛的是压阻式压力传感器,它具有极低的价格和较高的精度以及较好的线性特性。下面我们具体了解一下压力传感器的工作原理及应用领域。[/color][color=#333333][img=,374,235]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/12/201712121625_01_3332482_3.jpg!w374x235.jpg[/img][/color][color=#333333]压阻式力传感器:电阻应变片是压阻式应变传感器的主要组成部分之一。金属电阻应变片的工作原理是吸附在基体材料上应变电阻随机械形变而产生阻值变化的现象,俗称为电阻应变效应。陶瓷压力传感器:陶瓷压力传感器基于压阻效应,压力直接作用在陶瓷膜片的前表面,使膜片产生微小的形变,厚膜电阻印刷在陶瓷膜片的背面,连接成一个惠斯通电桥,由于压敏电阻的压阻效应,使电桥产生一个与压力成正比的高度线性、与激励电压也成正比的电压信号,标准的信号根据压力量程的不同标定为2.0/3.0/3.3mV/V等,可以和应变式传感器相兼容。扩散硅压力传感器:扩散硅压力传感器工作原理也是基于压阻效应,利用压阻效应原理,被测介质的压力直接作用于传感器的膜片上(不锈钢或陶瓷),使膜片产生与介质压力成正比的微位移,使传感器的电阻值发生变化,利用电子线路检测这一变化,并转换输出一个对应于这一压力的标准测量信号。[/color][color=#333333][img=,448,301]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/12/201712121626_01_3332482_3.jpg!w448x301.jpg[/img][/color][color=#333333]电容式压力传感器:电容式压力传感器是一种利用电容作为敏感元件,将被测压力转换成电容值改变的压力传感器。这种压力传感器一般采用圆形金属薄膜或镀金属薄膜作为电容器的一个电极,当薄膜感受压力而变形时,薄膜与固定电极之间形成的电容量发生变化,通过测量电路即可输出与电压成一定关系的电信号。蓝宝石压力传感器:利用应变电阻式工作原理,采用硅-蓝宝石作为半导体敏感元件,具有无与伦比的计量特性。因此,利用硅-蓝宝石制造的半导体敏感元件,对温度变化不敏感,即使在高温条件下,也有着很好的工作特性;蓝宝石的抗辐射特性极强;另外,硅-蓝宝石半导体敏感元件,无p-n漂移。压力传感器主要应用于:增压缸、增压器、气液增压缸、气液增压器、压力机,压缩机,空调制冷设备等领域。[b]压力传感器在液压系统中主要是来完成力的闭环控制[/b]压力传感器在液压系统中主要是来完成力的闭环控制。当控制阀芯突然移动时,在极短的时间内会形成几倍于系统工作压力的尖峰压力。在典型的行走机械和工业液压中,如果设计时没有考虑到这样的极端工况,任何压力传感器很快就会被破坏。需要使用抗冲击的压力传感器,压力传感器实现抗冲击主要有2种方法,一种是换应变式芯片,另一种方法是外接盘管,一般在液压系统中采用第一种方法,主要是因为安装方便。此外还有一个原因是压力传感器还要承受来自液压泵不间断的压力脉动。[b]压力传感器在安全控制系统中经常应用[/b]压力传感器在安全控制系统中经常应用,主要针对的领域是空压机自身的安全管理系统。在安全控制领域有很多传感器应用,压力传感器作为一种非常常见的传感器,在安全控制系统中应用也不足为奇。在安全控制领域应用一般从性能方面来考虑,从价格上的考虑,还有从实际操作的安全性方便性来考虑,实际证明选择压力传感器的效果非常好。压力传感器利用机械设备的加工技术将一些元件以及信号调节器等装置安装在一块很小的芯片上面。所以体积小也是它的优点之一,除此之外,价格便宜也是它的另一大优点。在一定程度上它能够提高系统测试的准确度。在安全控制系统中,通过在出气口的管道设备中安装压力传感器来在一定程度上控制压缩机带来的压力,这算是一定的保护措施,也是非常有效的控制系统。当压缩机正常启动后,如果压力值未达到上限,那么控制器就会打开进气口通过调整来使得设备达到最大功率。关于压力传感器在工业中的测量与应用工釆网小编推荐:工业级压力传感器 - M7100[/color][color=#333333][img=,448,301]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/12/201712121626_01_3332482_3.jpg!w448x301.jpg[/img][/color][color=#333333]工业级压力传感器M7100产品采用MEAS专利的微熔技术,适合液体和气体压力测量,甚至包括污水,蒸汽和腐蚀性液体等介质。 M7100的压力腔由17-4PH不锈钢单件一体式结构加工而成,标准产品带有1/4 NPT压力接口,全金属密封,无泄漏。由于无O型圈、无焊缝、并且不直接接触测量介质,传感器的稳定性和耐用性非常好。汽车级的压力变送器集成密封压力端口和电气接头,最大量程可达43,000psi(3000bar)。传感器符合最新的重工业CE标准,包括浪涌保护,和16Vdc的正向和反向过电压保护。此外M7100还可以应用于HVAC/R控制,工程机械,发动机控制,压缩机,液压系统,能源和水资源控制等方面。由于其性能特点工业级压力传感器M7100为要求严格的发动机和机动车辆应用树立了新的性能价格比典范。转载本站文章请注明出处:仪器仪表应用_传感器应用_智能硬件产品 - 工采资讯[/color]