液壓傳感助力公路非機(jī)動(dòng)車(chē)輛提升效率和安全性

傳感技術(shù)是對(duì)移動(dòng)式液壓系統(tǒng)的成本和安全影響最大的因素之一。合適的傳感技術(shù)可以使系統(tǒng)的操作更容易、使用更安全和快捷。輪式前端裝載機(jī)、挖掘機(jī)和推土機(jī)等重型工程機(jī)械采用傳感設(shè)備監(jiān)測(cè)和控制油溫、壓力、液位、輪速及其它關(guān)鍵測(cè)量數(shù)據(jù)，提升操作人員的安全性，并減少設(shè)備損壞，降低停機(jī)時(shí)間。

液壓馬達(dá)、泵、儲(chǔ)液罐、閥和氣缸等液壓系統(tǒng)采用液體液壓來(lái)驅(qū)動(dòng)機(jī)械負(fù)載。前端式裝載機(jī)（如圖1所示）的液壓系統(tǒng)應(yīng)用了溫度、速度、角度、位置及壓力等多種類(lèi)型的傳感器，使車(chē)輛更加穩(wěn)定、高產(chǎn)、高效。

例如，溫度傳感器測(cè)量液壓系統(tǒng)中的油溫。泵將油從儲(chǔ)液罐中吸出，在壓力作用下將其供給與工作負(fù)載相連的液壓缸。當(dāng)操作員按下駕駛室內(nèi)的控制裝置時(shí)，氣缸伸出或縮回。由于設(shè)備不斷縮回和伸出，液壓液中會(huì)產(chǎn)生熱，可能超出系統(tǒng)的最大工作溫度范圍。當(dāng)液壓液達(dá)到預(yù)定溫度時(shí)，傳感器將發(fā)出一個(gè)信號(hào)，打開(kāi)油冷卻器上的冷卻風(fēng)扇，使系統(tǒng)溫度保持在允許的范圍內(nèi)。這樣即可防止系統(tǒng)過(guò)熱或故障。

前端式裝載機(jī)采用的各種液壓系統(tǒng)應(yīng)用溫度、速度、角度、溫度及壓力等多種類(lèi)型的傳感器，使車(chē)輛更安全、更高效。

許多應(yīng)用而言，溫度傳感器平臺(tái)是液壓系統(tǒng)保持規(guī)模效益的解決方案。這些傳感器平臺(tái)，比如霍尼韋爾傳感與控制部所提供的傳感器平臺(tái)，為建筑設(shè)備制造商及其電機(jī)、泵、氣缸供應(yīng)商提供定制適合自身應(yīng)用的溫度傳感器的能力。該平臺(tái)的模塊化設(shè)計(jì)提供多種探頭長(zhǎng)度、材料、連接器、外殼及輸出類(lèi)型。

對(duì)空間有限的應(yīng)用來(lái)說(shuō)，尺寸和重量通常是重要的考慮因素?；裟犴f爾傳感器平臺(tái)設(shè)備結(jié)構(gòu)緊湊、堅(jiān)固耐用，能夠在不影響性能的前提下降低系統(tǒng)的整體尺寸。另外，這些傳感器有多種外殼材料可選，以確保其與幾乎所有類(lèi)型的液壓液兼容。

此外，系統(tǒng)中的儲(chǔ)液罐可以采用紅外傳感器來(lái)測(cè)量油液位的高低。該功能也通過(guò)機(jī)械浮球式開(kāi)關(guān)實(shí)現(xiàn)，但是非接觸式紅外傳感器的精度更高，使用壽命更長(zhǎng)。

速度傳感器可廣泛應(yīng)用重型工程車(chē)輛的移動(dòng)式液壓系統(tǒng)，比如控制泵的速度、檢測(cè)車(chē)輪的速度和方向。許多情況下，大型非公路機(jī)動(dòng)車(chē)輛的車(chē)輪可以用液壓輪轂馬達(dá)驅(qū)動(dòng)。泵由柴油機(jī)驅(qū)動(dòng)，并將液壓液輸送至馬達(dá)。

在空間有限的液壓泵應(yīng)用中，霍尼韋爾傳感和控制部等傳感器制造商可設(shè)計(jì)一個(gè)定制的速度和溫度集成傳感器來(lái)監(jiān)控泵的速度以及液壓液的溫度。該集成傳感器也可以提供短路等接線(xiàn)故障的診斷信息，可提高設(shè)備的安全性和效率。

在液壓輪轂電機(jī)應(yīng)用中，需使用傳感器檢測(cè)速度和方向。某些情況下，傳感器制造商將提供將融速度和方向檢測(cè)于一體的集成傳感解決方案。這類(lèi)應(yīng)用所使用的霍爾效應(yīng)磁傳感器的主要特點(diǎn)是抖動(dòng)保護(hù)，可消除錯(cuò)誤信號(hào)或脈沖，當(dāng)電機(jī)空轉(zhuǎn)時(shí)，這一特性對(duì)于移動(dòng)式液壓系統(tǒng)尤為重要。

例如，如果車(chē)輛以某一傾斜角度開(kāi)始向前或向后開(kāi)，電子控制系統(tǒng)為補(bǔ)償抖動(dòng)并使車(chē)輛穩(wěn)定，就需要知道車(chē)輛的具體傾斜角度。該傳感器獲取輪子是否移動(dòng)，向哪個(gè)方向移動(dòng)的信息，然后將數(shù)據(jù)傳輸給電子控制模塊，它給液壓系統(tǒng)提供反饋以補(bǔ)償抖動(dòng)。

圖片：霍尼韋爾RTY系列霍爾效應(yīng)位置傳感器

霍尼韋爾RTY系列霍爾效應(yīng)旋轉(zhuǎn)位置傳感器封裝在一個(gè)防護(hù)等級(jí)為IP67密封包內(nèi)，可在惡劣的運(yùn)輸環(huán)境下工作，適用于測(cè)量旋轉(zhuǎn)斜盤(pán)在液壓馬達(dá)內(nèi)的位置角度。

角度傳感器監(jiān)控旋轉(zhuǎn)斜盤(pán)在液壓馬達(dá)內(nèi)的位置。旋轉(zhuǎn)斜盤(pán)通過(guò)控制電機(jī)抽送的液壓液的量來(lái)控制車(chē)輪的速度。設(shè)備制造商可以根據(jù)應(yīng)用選擇非接觸式MR傳感器或霍爾效應(yīng)傳感器。

非接觸式MR傳感器通常具有較長(zhǎng)的使用壽命、較高的準(zhǔn)確性，并可以承受較高的溫度、振動(dòng)和惡劣的環(huán)境條件，但與成本低、性能好的霍爾效應(yīng)傳感器相比要昂貴許多。可以根據(jù)車(chē)輛的技術(shù)和成本要求來(lái)選擇傳感器類(lèi)型。

許多類(lèi)型的建筑施工設(shè)備，尤其是有多個(gè)防止側(cè)翻的支腿的挖掘機(jī)（見(jiàn)圖2）上都有智能位置傳感器的身影。某些類(lèi)型的施工設(shè)備每一臺(tái)可能采用多達(dá)5個(gè)智能位置傳感器。每個(gè)支腿上安裝一個(gè)傳感器，每個(gè)反向鏟、前端裝載機(jī)、鏟斗的大臂上也各安裝一個(gè)傳感器。

霍尼韋爾智能位置傳感器采用非接觸式磁阻技術(shù)來(lái)準(zhǔn)確檢測(cè)在惡劣的運(yùn)輸應(yīng)用中的位置信息，可應(yīng)用于挖掘機(jī)上，有助于保持車(chē)輛穩(wěn)定，確保操作人員的安全。

這些傳感器可以控制擴(kuò)展液壓缸（支腿）的角度，防止挖掘機(jī)翻倒或損壞，還可保證挖掘的準(zhǔn)確性。操作人員在輸電線(xiàn)一英寸范圍內(nèi)進(jìn)行挖掘時(shí)，準(zhǔn)確性尤為關(guān)鍵。操作人員需要非常精確地知道溝的位置、深度。

通過(guò)準(zhǔn)確測(cè)量鏟斗的位置，例如操作人員可以精確地挖一條溝，不需檢查溝的深度和重新挖掘。這意味著不太熟練的操作人員也可以操作，可以更快地完成任務(wù)，并提升效率。這同時(shí)還意味著設(shè)備的磨損較少（由此引起的停機(jī)時(shí)間和成本降低）、用工少、排放少，工作更加智能化。另外，可增加自動(dòng)挖掘功能來(lái)提高生產(chǎn)力，降低操作人員的工作負(fù)荷，減少疲勞。

為氣缸控制應(yīng)用選擇位置傳感器時(shí)應(yīng)注意幾個(gè)關(guān)鍵參數(shù)，包括精度、密封和輸出類(lèi)型。需測(cè)量的角度度數(shù)也應(yīng)考慮在內(nèi)。比如，如果大臂通常僅有90°的動(dòng)作，就無(wú)需選擇一個(gè)可以測(cè)量180°的傳感器。傳感器的輸出范圍是固定的，更寬的移動(dòng)范圍會(huì)引起分辨率、精度和可重復(fù)性上的略微損失。

此外，制造商也可以考慮使用非接觸式傳感器來(lái)消除更易于損壞的連桿機(jī)構(gòu)，連桿機(jī)構(gòu)的損壞通常會(huì)導(dǎo)致現(xiàn)場(chǎng)停機(jī)、更換零件。雖然非接觸式傳感器更貴，但它免去了連桿機(jī)構(gòu)及相關(guān)裝配成本，因而降低了車(chē)輛整體的安裝成本。

壓力傳感器間接測(cè)量罐內(nèi)的液體量，以確保有規(guī)定量的油、燃料和液壓液，可以安全運(yùn)轉(zhuǎn)。例如，在液壓油箱內(nèi)使用時(shí)，壓力傳感器或開(kāi)關(guān)可以通過(guò)線(xiàn)路上壓力的大小來(lái)判斷是否有泄漏。當(dāng)與智能位置傳感器結(jié)合來(lái)測(cè)量氣缸內(nèi)壓力以便進(jìn)行氣缸控制時(shí)，這些傳感器可保證車(chē)輛更穩(wěn)定、更高效。

通過(guò)采用傳感技術(shù)優(yōu)化移動(dòng)式液壓系統(tǒng)，重型工程機(jī)械制造商和分包商可以解決多個(gè)關(guān)鍵的現(xiàn)場(chǎng)施工問(wèn)題，比如操作人員的疲乏和技能問(wèn)題，以及安全性、工作準(zhǔn)確性、設(shè)備磨損、停機(jī)時(shí)間、減少排放、提高燃燒效率等難題。

移動(dòng)式液壓系統(tǒng)采用的傳感器和技術(shù)多種多樣，車(chē)輛制造商應(yīng)選擇一個(gè)合適的傳感器制造商來(lái)幫助自己解決技術(shù)難題?；裟犴f爾傳感與控制部具有品類(lèi)齊全的傳感器產(chǎn)品以及豐富的行業(yè)經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)知識(shí)，提供卓越的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備和定制設(shè)備，并助您選擇正確的技術(shù)優(yōu)化性能，是車(chē)輛制造商的理想之選。