發(fā)動機(jī)機(jī)油壓力檢測用經(jīng)濟(jì)型數(shù)字壓力表PEN-33原理分析

發(fā)布日期：2024-11-27      瀏覽次數(shù)：85

發(fā)動機(jī)機(jī)油壓力檢測用經(jīng)濟(jì)型數(shù)字壓力表PEN-33原理分析

經(jīng)濟(jì)型數(shù)字壓力表
PEN-33-x G：表壓、D：差壓、A：絕對壓力、C：復(fù)合壓力


經(jīng)濟(jì)型數(shù)字壓力表PEN-33是一款采用應(yīng)變片轉(zhuǎn)換方式、兼容所有測量模式的壓力表。

產(chǎn)品信息

特征

• 價(jià)格便宜且精度高，達(dá) ±0.3%FS

• 壓力口入口響應(yīng)在1ms(T90%)以下的高速響應(yīng)特性

• 不銹鋼壓力接收器，在表壓、復(fù)合壓力和絕壓模式下具有優(yōu)異的耐腐蝕性

• 對于汽車進(jìn)氣/排氣測量，過壓比量程高4倍，具有很強(qiáng)的抗過壓能力。

 

規(guī)格

壓力測量方式	表壓(G)、差壓(D)、絕壓(A)、復(fù)合壓力(C)
目標(biāo)流體	氣體、液體（壓差僅適用于氣體）
壓力測量范圍	提供從 2.5 (kPa) 到 70 (MPa) 的各種范圍
壓力范圍	0-2、0-5、0-10、0-20、0-50kPa 0-100、0-200、0-500kPa 0-1、0-2、0-5、0-10、0-35、 0-70MPa
準(zhǔn)確度（%FS）	±0.3%滿量程
模擬輸出	將0~FS壓力轉(zhuǎn)換為0~10V電壓輸出
電源	交流100V±10%，30VA
設(shè)備尺寸	寬130×高120×深230

 

應(yīng)用

• 內(nèi)燃機(jī)進(jìn)氣壓力、排氣壓力、散熱器水壓、發(fā)動機(jī)機(jī)油壓力、曲軸箱壓力、進(jìn)氣壓差、變速箱等各種壓力測量相關(guān)產(chǎn)品。

相關(guān)產(chǎn)品

高精度差壓表PZ-77（±0.1%FS） 

測量原理

經(jīng)濟(jì)型壓力表PEN-33型是一款采用應(yīng)變片換算方式、兼容所有測量模式的壓力表。 下表顯示了各種測量模式。 壓力是兩個(gè)孤立點(diǎn)之間的壓力差，表壓和復(fù)合壓力基于大氣壓，絕對壓力基于真空。 在壓力傳感器中，壓力接收元件（膜片）響應(yīng)于壓力而位移，并且該位移被檢測為形成在膜片上的四個(gè)應(yīng)變片的電阻變化。 操作圖如下所示。 當(dāng)壓力施加到隔膜上時(shí)，在中心產(chǎn)生張力，在固定周邊產(chǎn)生壓縮。 當(dāng)應(yīng)變計(jì)被拉伸時(shí)，電阻值因張力而增大，當(dāng)應(yīng)變計(jì)被壓縮時(shí)，電阻值減小，通過電橋連接獲得輸出。 PEN-33型壓力傳感器是一種應(yīng)變計(jì)擴(kuò)散型傳感器，其中硅基板的正面為受壓面，背面采用半導(dǎo)體技術(shù)形成壓力計(jì)。 它價(jià)格低廉，具有良好的精度和溫度特性，并且具有出色的響應(yīng)能力。 硅膜片具有與玻璃板相似的特性，因此具有優(yōu)異的耐腐蝕性能。在壓力模式下，不銹鋼膜片接收壓力，然后通過硅油向膜片施加力。 壓力電信號輸出為微弱電壓，該信號被放大至10V并顯示在一體式數(shù)字顯示器上。 壓力表最重要的方面之一是保持長期精度。 下圖顯示了PEN-33模型經(jīng)過100萬次壓力施加測試后的變化特性。 允許 ±0.3% 左右的變化，但可以通過使用主壓力表進(jìn)行定期壓力校準(zhǔn)來減少變化。 在Sokken，我們使用由JCSS追蹤的重量式壓力表，并出貨從低壓到400MPa的超高壓進(jìn)行校準(zhǔn)和校準(zhǔn)的產(chǎn)品。

PEN-33-x有內(nèi)置壓力傳感器型（傳感器內(nèi)置于壓力表本體中）和外置傳感器型。 如果您重視傳感器安裝和頻率響應(yīng)，則使用外部類型可以獲得良好的特性，如果您重視精度特性，我們建議使用內(nèi)置傳感器類型。 由于響應(yīng)性根據(jù)要連接的壓力導(dǎo)管的長度和體積而變化很大，因此我們將通過告知您要使用的導(dǎo)管的內(nèi)徑和長度來告知您粗略計(jì)算的近似特性。

測量示例

考試名稱

使用PEN-33-C測量HCCI發(fā)動機(jī)的進(jìn)氣壓力和進(jìn)氣流量壓力的示例
（與慶應(yīng)義塾大學(xué)飯?zhí)飳?shí)驗(yàn)室共同研究）

測量概覽

缸內(nèi)壓力、進(jìn)氣壓力、進(jìn)氣流量和排氣壓力等壓力測量對于基于HCCI發(fā)動機(jī)等新概念的燃燒研究非常重要。
特別是，有必要檢測在高速的一個(gè)發(fā)動機(jī)循環(huán)內(nèi)發(fā)生的這些現(xiàn)象。
利用這些信息，我們可以了解發(fā)動機(jī)內(nèi)部發(fā)生的異常燃燒、失火等情況，并進(jìn)行燃燒研究。
使用傳統(tǒng)的壓力測量，不可能測量一個(gè)周期內(nèi)發(fā)生的不穩(wěn)定現(xiàn)象，但 Sokken 通過對管道響應(yīng)和壓力測量傳感器的研究，使這一點(diǎn)成為可能。
特別地，進(jìn)氣流量的瞬時(shí)測量被認(rèn)為是重要的關(guān)于循環(huán)內(nèi)發(fā)生的燃燒的信息。

說明圖



使用設(shè)備

氣缸壓力：AVL GM12D傳感器、Tsukasaken SCH-101電荷放大器
進(jìn)排氣壓力：Tsukasakoken PEN-33壓力表（壓力傳感器外部）
進(jìn)氣流量：Tsukasakoken LFE層流流量計(jì)、Tsukasaken P7D差壓傳感器、DPC-1差壓放大器

測量結(jié)果



結(jié)果討論

使用 HCCI 發(fā)動機(jī)的實(shí)際測量示例如下所示。
曲柄轉(zhuǎn)角表示為720度，測量進(jìn)氣壓力、空氣流量和氣缸壓力。
為了測量進(jìn)氣壓力，將擴(kuò)散型應(yīng)變計(jì)傳感器直接安裝在進(jìn)氣門入口處；為了測量進(jìn)氣流量，將層流流量計(jì)直接安裝在進(jìn)氣口以消除響應(yīng)延遲。
層流流量計(jì)使用頻率響應(yīng)、平坦壓差傳感器，頻率高達(dá)約 500Hz。

參考

基礎(chǔ)測量和發(fā)動機(jī)應(yīng)用的前沿 No12-07SYMPOSIUM 資料 2008/1/22
日本汽車工程學(xué)會 日本汽車工程學(xué)會測量診斷分會委員會