工业机械

液压压力传感器

TE Connectivity制造用于液压压力测量应用的压力传感器、压力换能器和压力变送器。

传感器是液压应用中的关键部件,在外部环境中可能存在机械结构方面的挑战。 设计人员和系统集成商面临的挑战,如果处理不当,可能导致项目延误或现场可靠性问题。

当压力换能器安装在液压系统中时,应在设计中考虑并识别各种机械挑战。以下是系统设计人员在设计过程中需要考虑的液压系统内典型区域:

  • 工作压力
  • 压力峰值
  • 耐压
  • 流体连接
  • 爆破压力
  • 振动和机械冲击
  • 压力疲劳
  • 环境耐久性 

这些问题都通过传感器设计和验证来解决。过压额定值、爆破压力额定值、疲劳分析以及压力阻尼器的使用都是设计过程的一部分,并通过仿真和经验测试进行验证。

标准压力传感器可以采用电子器件与外部环境密封的方式进行封装。这被称为“密封表压”,压力传感器在校准日期时根据大气压力进行校准。这将防止湿气和灰尘进入表压压力传感器。由于表压压力传感器以大气为参考,它们通常通过电缆护套中的排气管或连接器上的孔进行“呼吸”。密封压力传感器在液压应用中很常见,因为压力范围足够高,以至于不同地点和每天之间的大气压力差异占测量范围的百分比微不足道。更好的权衡是保护传感器免受湿气、灰尘、冰和高压冲洗的影响。

在此使用案例中,如果叉车满载并以全速掉落到混凝土地板上,液压系统将经历超过压力传感器极限的压力瞬变。限流器插头可抑制压力尖峰并保护传感器膜片。限流器插头(也称为阻尼器)位于接口内部,而不是附加的适配器。这可以缩短使用外部限流器插头的传感器的总长度和重量。

该液压压力传感器系列在连接类型方面提供了灵活性。通过多种电缆长度,客户可以轻松连接到其电子设备。根据输出信号的不同,TE将建议运行电缆的最大距离以限制信号损耗。TE还提供全系列集成在压力传感器外壳中的连接器,包括:DEUTSCH DT04、M12x1、PT06A和DIN。对于OEM要求,TE还可以提供具有特定电缆长度和集成连接器的定制电缆组件。

从外部看,压力换能器看起来都比较相似,但不同传感器制造商之间的核心传感元件差异很大。 最经济且技术上可行的方法之一是使用应变计作为传感元件,将压力在膜片上引起的机械应变转换为准确且可重复的电输出信号。我们的Microfused应变计技术采用惠斯通电桥配置,将应变转换为电压输出信号。

TE将传感元件设计为与螺纹接口集成的单个加工部件。这种优化设计提供了来自传感元件的稳健信号,并提供了出色的过压和爆破性能。采用玻璃键合工艺将硅应变计熔接到金属接口上。应变计被最佳地定位,以在压力变化时准确测量应变。业界验证的引线键合工艺用于在应变计和信号调理电子器件之间建立连接。

 

液压压力传感器市场上的竞争技术(如薄膜沉积、厚膜和陶瓷基技术)使用具有低灵敏度传感元件的独立膜片。这些技术需要在流体路径中进行额外的焊接、内部O形环,或需要额外的处理步骤,这可能导致供应链交付周期较长。替代技术可能需要在传感元件中产生高应变来补偿低灵敏度。这些高应变以及多件式结构可能导致长期稳定性和耐久性降低。 

 

Microfused应变计技术已在批量生产中得到验证,供应链中断风险低,并提供坚固的单件流体连接,降低了内部传感器故障和其他机械挑战的风险。