液壓用壓力傳感器在使用過(guò)程中可能會(huì)出現(xiàn)以下故障:
一、零點(diǎn)漂移
表現(xiàn):在沒(méi)有壓力輸入或系統(tǒng)壓力為零時(shí),傳感器輸出的信號(hào)不為零,且這個(gè)偏移量會(huì)隨著時(shí)間或使用環(huán)境的變化而逐漸改變。
1、原因分析
(1)溫度影響:液壓系統(tǒng)在工作中溫度可能發(fā)生變化,傳感器內(nèi)部元件受熱膨脹或遇冷收縮,導(dǎo)致其電阻值、電容值等參數(shù)改變,從而引起零點(diǎn)漂移。例如,應(yīng)變式壓力傳感器的應(yīng)變片在不同溫度下電阻特性發(fā)生變化。
(2)機(jī)械應(yīng)力影響:長(zhǎng)時(shí)間受到機(jī)械振動(dòng)、沖擊或安裝時(shí)的應(yīng)力作用,傳感器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和敏感元件可能會(huì)發(fā)生微小變形,進(jìn)而影響其零點(diǎn)輸出。如在液壓泵附近安裝的壓力傳感器,會(huì)受到泵運(yùn)轉(zhuǎn)產(chǎn)生的機(jī)械振動(dòng)影響。
(3)老化與疲勞:長(zhǎng)期使用后,傳感器內(nèi)部的彈性元件、密封材料等會(huì)出現(xiàn)老化和疲勞現(xiàn)象,使其性能發(fā)生變化,導(dǎo)致零點(diǎn)漂移。
2、診斷方法
(1)對(duì)比法:將傳感器與標(biāo)準(zhǔn)壓力源相連,觀察其零點(diǎn)輸出是否在正常范圍內(nèi)。若超出范圍,則說(shuō)明存在零點(diǎn)漂移問(wèn)題。
(2)歷史數(shù)據(jù)對(duì)比:查看傳感器的歷史測(cè)量數(shù)據(jù),如果在相同工作條件下零點(diǎn)輸出有明顯變化,也可判斷為零點(diǎn)漂移。

二、靈敏度下降
表現(xiàn):對(duì)單位壓力變化的響應(yīng)程度降低,即輸出信號(hào)的幅度小于正常值。
1、原因分析
(1)磨損與損壞:傳感器的敏感部件(如應(yīng)變片、壓電材料等)長(zhǎng)期受到液體壓力的沖刷、腐蝕或其他機(jī)械損傷,會(huì)導(dǎo)致其性能下降,靈敏度降低。例如,在含有雜質(zhì)顆粒的液壓油中工作的傳感器,雜質(zhì)可能會(huì)磨損敏感元件表面。
(2)材料老化:隨著使用時(shí)間的增加,傳感器內(nèi)部的材料(如彈性材料、絕緣材料等)會(huì)發(fā)生老化,其物理和化學(xué)性質(zhì)改變,影響傳感器的靈敏度。比如,某些高分子材料制成的傳感器元件可能會(huì)因老化而失去部分彈性和導(dǎo)電性。
(3)環(huán)境因素:惡劣的工作環(huán)境,如高溫、高濕度、強(qiáng)磁場(chǎng)等,可能會(huì)干擾傳感器的正常工作,使靈敏度發(fā)生變化。例如,在高溫環(huán)境下,傳感器的材料性能可能會(huì)受到影響,導(dǎo)致靈敏度下降。
2、診斷方法
(1)校準(zhǔn)測(cè)試:使用已知壓力的標(biāo)準(zhǔn)壓力源對(duì)傳感器進(jìn)行校準(zhǔn),比較校準(zhǔn)前后的靈敏度系數(shù)。如果靈敏度系數(shù)明顯減小,則說(shuō)明傳感器靈敏度下降。
(2)在線監(jiān)測(cè):在液壓系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中,通過(guò)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)傳感器的輸出信號(hào)幅度。如果發(fā)現(xiàn)輸出信號(hào)幅度逐漸變小,且排除了壓力源本身的問(wèn)題,則可能是傳感器靈敏度下降。
三、輸出信號(hào)不穩(wěn)定
表現(xiàn):傳感器輸出的信號(hào)出現(xiàn)波動(dòng)、跳動(dòng)或噪聲干擾,無(wú)法穩(wěn)定地反映被測(cè)壓力值。
1、原因分析
(1)電磁干擾:液壓系統(tǒng)中可能存在電動(dòng)機(jī)、電磁閥等電氣設(shè)備產(chǎn)生的電磁場(chǎng),如果傳感器的屏蔽措施不夠完善,就會(huì)受到電磁干擾,導(dǎo)致輸出信號(hào)不穩(wěn)定。例如,在靠近大型電機(jī)或高頻電磁閥的傳感器容易受到此類干擾。
(2)液體流動(dòng)干擾:液壓油的流動(dòng)狀態(tài)(如湍流、渦流等)可能會(huì)對(duì)傳感器產(chǎn)生額外的力或壓力變化,影響其輸出穩(wěn)定性。特別是在管道彎頭、閥門(mén)附近等流速變化較大的地方安裝的傳感器更容易受到影響。
(3)傳感器安裝不當(dāng):如果傳感器安裝不牢固、安裝位置不合適或安裝面不平整,會(huì)使傳感器在使用過(guò)程中受到振動(dòng)、拉扯等外力作用,導(dǎo)致輸出信號(hào)不穩(wěn)定。比如,傳感器安裝在有振動(dòng)的液壓泵外殼上,若固定不緊就容易出現(xiàn)信號(hào)波動(dòng)。
2、診斷方法
(1)干擾測(cè)試:暫時(shí)關(guān)閉液壓系統(tǒng)中可能產(chǎn)生電磁干擾的設(shè)備(如電動(dòng)機(jī)、電磁閥等),觀察傳感器輸出信號(hào)是否恢復(fù)正常。如果恢復(fù)正常,則說(shuō)明存在電磁干擾問(wèn)題。
(2)頻譜分析:對(duì)傳感器輸出的信號(hào)進(jìn)行頻譜分析,判斷是否存在特定頻率的干擾成分。如果存在明顯的干擾頻率,且與液壓系統(tǒng)中某些設(shè)備的工作頻率相對(duì)應(yīng),則可以確定干擾源。
四、泄漏
表現(xiàn):液壓油從傳感器的連接部位、密封處或本體內(nèi)部向外泄漏。
1、原因分析
(1)密封件損壞:長(zhǎng)期使用后,傳感器的密封件(如O形圈、密封墊等)可能會(huì)老化、磨損或破裂,導(dǎo)致液壓油泄漏。例如,在高溫高壓環(huán)境下工作的傳感器,密封件更容易損壞。
(2)安裝失誤:安裝過(guò)程中如果螺紋連接未擰緊、安裝面未清理干凈或有劃痕,都可能導(dǎo)致安裝后出現(xiàn)泄漏。比如,在安裝傳感器時(shí)沒(méi)有按照規(guī)定的扭矩?cái)Q緊螺紋,或者安裝面有油污、雜質(zhì)等。
(3)傳感器殼體損壞:受到外部沖擊、過(guò)載壓力或腐蝕等因素作用,傳感器的殼體可能出現(xiàn)裂紋或破損,從而引起泄漏。例如,在運(yùn)輸或使用過(guò)程中,傳感器不慎掉落或受到重物撞擊,都可能造成殼體損壞。
2、診斷方法
(1)外觀檢查:定期檢查傳感器的外觀,查看是否有液壓油滲漏的痕跡。如果發(fā)現(xiàn)有油跡,可進(jìn)一步檢查密封部位和殼體是否有損壞。
(2)壓力測(cè)試:對(duì)傳感器進(jìn)行壓力測(cè)試時(shí),觀察是否有壓力降或無(wú)法建立壓力的情況。如果出現(xiàn)這種現(xiàn)象,可能是由于泄漏導(dǎo)致的。