Диагностика строительных машин / Датчики средств диагностирования строительных машин / Глава 4.10
Датчики для измерения температуры жидких и газообразных сред
Температура как физическая величина является одним из важнейших информативных параметров, характеризующих техническое состояние узлов и систем машин. Контактные методы измерения температуры представляют собой наиболее простые и надежные способы оценки состояния машин. Знание температуры элементов и узлов машины в определенный момент времени позволяет оценить изменение их технического состояния, так как температура служит главной характеристикой теплового состояния элементов, а тепловое состояние, в свою очередь, характеризует
физическое состояние (интенсивный износ, зазоры в сопряжениях и др.).
Основным требованием выбора средств измерения температуры для диагностирования машин является обеспечение минимума методических погрешностей. Это означает целесообразность выбора таких тепловых параметров, которые дают наиболее достоверную информацию об истинной температуре элемента в конкретных условиях измерения.
Диагностические тепловые параметры: температура охлаждающей жидкости в радиаторе; состояние штатного термометра или сигнализатора температуры в системе охлаждения; температура масла в картере двигателя; состояние штатного термометра в системе смазки; температура масла в гидроагрегатах навесного оборудования, рулевого управления и коробки передач; температура выхлопных газов и др.
Результаты экспериментальных исследований и сравнительного анализа различных типов датчиков для измерения тепловых диагностических параметров показывают, что для измерения температуры жидкости в системе охлаждения, смазки и гидросистеме целесообразно использовать термометры сопротивления медные типов ТСМ 6097 и ТСМ 5071, имеющие линейную характеристику и погрешность не более 1,5 %.
Датчик температуры жидкости
Для измерения температуры выхлопных газов можно применять термопары типа ТХА0515 и ТХК0515. Указанные типы датчиков серийно выпускаются промышленностью.
Датчик температуры ТСМ-6097. Рассмотрим наиболее характерный датчик температуры жидкости (термометр сопротивления медный). Этот датчик выполнен в виде медного термосопротивления и использует свойства цепи, в которую оно включено, менять свое сопротивление от температуры. Общий вид датчика ТСМ-6097 приведен.
Применена трехпроводная схема подключения ТСМ ко вторичной аппаратуре. Это уменьшает влияние сопротивления соединительных проводов.
Датчик температуры жидкости полупроводниковый (стабилитрон) использован в приборе ЭМДП-2. Чувствительным элементом датчика является стабилитрон Д-808. установленный в полости трубки. Медная трубка диаметром 6 мм и длиной 300 мм является корпусом 2 датчика и позволяет измерять температуру масла в картере двигателя и воды в радиаторе. Проводом 3 стабилитрон соединяется со входом прибора.
Датчики температуры выхлопных газов двигателя - термопары ТХА-0515 и ТХК-0515 хромельалюмелевая и хромель-копелевая.
Измерение температуры с помощью термопары основано на законах термоэлектрических явлений. Применение этих явлений к измерению температуры основано на существовании определенной зависимости между термоэлектродвижущей силой (термо-ЭДС), устанавливающейся в цепи, составленной из разнородных проводников. Величина термо-ЭДС зависит от разности температур холодного и горячего концов термопары, фиксирующейся вторичным прибором (имеет шкалу, градуированную в °С), в измерительную схему которого включена термопара.
Каждая термоэлектродная пара изготовлена из хромельалюмелевой или хромелькопелевой проволоки 01,2 мм. Термоэлектроды по всей длине изолированы между собой и от защитной арматуры керамическими изоляторами. Собранный таким образом термоэлемент помещен в защитную арматуру и для обеспечения виброустойчивости засыпан безводной окисью алюминия и загерметизирован эпоксидным компаундом.
Свободные концы термопары подсоединяются к контактам головки. При этом хромелевый термоэлектрод подсоединен к зажиму, обозначенному знаком « + ». Диапазон измеряемых температур 0-600 °С.