流体传感器:投票丨谁是广州“创新之星”?20家企业入围2020年度广州市民营企业…

2021/11/02 21:45 · 传感器知识资讯 ·  · 流体传感器:投票丨谁是广州“创新之星”?20家企业入围2020年度广州市民营企业…已关闭评论
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流体传感器:投票丨谁是广州“创新之星”?20家企业入围2020年度广州市民营企业…投票丨谁是广州“创新之星”?20家企业入围2020年度广州市民营企业…网易2小时前14.医用流量传感器的研制与产业化项目本项目已于番禺区中医院、南方医科

流体传感器:投票丨谁是广州“创新之星”?20家企业入围2020年度广州市民营企业...  第1张

流体传感器:投票丨谁是广州“创新之星”?20家企业入围2020年度广州市民营企业...

投票丨谁是广州“创新之星”?20家企业入围2020年度广州市民营企业...

网易
2小时前
14.医用流量传感器的研制与产业化项目 本项目已于番禺区中医院、南方医科大学南方医院进行应用测试,部分满足高性能要求的医疗、高温工业等领域,将向生物医疗领域推广应用。 参评企业:广州奥松电子股份有限公司——致力于智能传感器研发与生产...百度快照

用于原水处理的二氧化氯分析仪降低了维护成本

网易新闻
10小时前
CDA-22具有极谱金/银PTFE膜安培CIO2传感器。虽然这些类型的传感器对流量敏感,但CDA-22的输出在值大于0.5英尺/秒时实际上与流量无关。CDA-22的“恒压头”流量控制装置在很宽的 进样流速范围内保持传感器的最佳流量,从10-80加仑/小时...百度快照

空气流量传感器的故障现象是什么?

开开开开车
9小时前
空气流量传感器的故障现象是:1、空气流量信号不准确、空气流量信号中断、喷油量过多、燃油泵工作不良;2、发动机启动困难、息速不稳;3、空气流量信号电压下降、导致供油量减少、无空气流量信号输出;4、发动机运转不稳、功率下降、加速...百度快照

分享:选购涡轮流量计应该注意些什么

网易新闻
昨天10:56
对于选购涡轮流量计应该注意些什么这一问题,大家还有什么问题和想法欢迎一起在评论区交流哦! 一个喜欢传感器的小姑娘,主要在过程测量仪表中分享知识,欢迎留言评论。 特别声明:以上内容(如有图片或视频亦包括在内)为自媒体平台“网易号”...百度快照

新产品新技术发布 | 菲罗米特:新型超声波换能器

网易
昨天10:46
一致性高,两个探头之间收发来回时长一致性高。是为低功耗气体超声流量计量身打造的一款换能器,采用此换能器的流量计可以以极低的功耗驱动换能器,并且能接收到很好的数据。 图片展示 特别声明:以上内容(如有图片或视频亦包括在内)...百度快照

汽车怠速忽高忽低的原因有哪些;汽车怠速高怎么调整

太平洋汽车
昨天09:52
正常情况下,进气量必须严格限定,如果进气管漏气,空气流量传感器测不出真实的进气量,那么电控单元对进气量控制不准确,造成汽车怠速不稳。 3、喷油嘴故障: 喷油嘴滴漏或堵塞,或电路故障影响喷油数量及质量,使其无法按照电控单元的指示进行喷...百度快照

-汽车电控技术「11」

电大题酷
10月12日
47. 与热线式相比,热膜式空气流量传感器发热体的响应性稍差。 48. 在讨论无分电器双缸同时点火系统时,以下哪项错误?( ) A. 当1对火花塞跳火时,气缸中的1个缸处于排气行程,另1个缸处于压缩行程B. 每对火花塞串联跳火C. 同...百度快照

-汽车电控技术「4」

电大题酷
10月10日
44. 电磁式曲轴位置传感器在北美、亚洲和欧洲生产的车型上应用比较多 A. 对B. 错 45. 与热线式相比,热膜式空气流量传感器发热体的响应性稍差 A. 对B. 错 46. 用专用清洗液对喷油器进行清洗时,能完全恢复喷油器的性能 ...百度快照

JK型热式气体质量流量计的结构及其工作原理

雷达液位计
10月10日
图1中,热式气体质量流量计由传感探头和电子组件组成。传感探头由两个传感器组成,一个是流体速度传感器,另一个是流体温度传感器。测量时,传感探头插入流体中,感受流体的流速和温度。它们同时是电子组件桥路的两上桥臂,形成一个不平衡电桥...百度快照

夹持式涡街流量计的安装说明「青岛和晟智远仪表分享」

新浪新闻
昨天14:40
2.安装传感器时,管道内径必须与传感器内径相同,传感器两侧垫片内径应保持与传感器通径相同。 3.夹持式涡街流量计在水平管道上的安装:测量气体流量时,若被测气体含有少量的液体,流量计应安装在管线的较高处。测量液体时,若被测液体中含有...百度快照

流体传感器:流量传感器

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流量传感器
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空气流量传感器是测定吸入发动机的空气流量的传感器。电子控制汽油喷射发动流量传感器机为了在各种运转工况下都能获得最佳浓度的混合气,必须正确地测定每一瞬间吸入发动机的空气量,以此作为ECU计算(控制)喷油量的主要依据。如果空气流量传感器或线路出现故障,ECU得不到正确的进气量信号,就不能正常地进行喷油量的控制,将造成混合气过浓或过稀,使发动机运转不正常。
中文名
流量传感器
单 位
M3或KG
优 点
无压力损失
缺 点
不能测量非导电介质的流量
定 义
测定吸入发动机的空气流量的传感器
适用领域
环境监测、医疗卫生、安全防护以及贸易结算等
目录
1
简介
2
款式分类
3
特点
4
功能特性
5
温度安装方法
6
原理
?
基本原理
?
流体特性
?
流动的状态
?
技术参数
7
传感器分类
8
类型
?
叶片式
?
涡街式
?
卡门涡旋式
?
热线式
9
应用
?
呼吸机应用
?
技术革新
?
发展前景
10
选择方法
11
优点和缺点
流量传感器简介
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语音
检定规程和流量仪表标准是流量传感器可以准确进行测量的保障。在很多领域里,流量的准确测量都非常的重要,在经济领域内被广泛应用,例如:环境监测、医疗卫生、安全防护以及贸易结算等等。
流量传感器款式分类
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语音
按照流量传感器的结构型式可分为叶片(翼板)式、量芯式、热线式、热膜式、卡门涡旋式等几种。
按其标准性质来分类,可以分为下面几类。方法标准:一些传感器的计算方法、 检测方法、试验方法以及性能的评定方法等等;基础标准:一些传感器的规范的基本参数、型号、命名以及在测量过程中的专业术语;产品标准:此类传感器已被快易优收录,它规定传感器的技术要求、验收的规则、试验的方法以及产品的分类,除此之外,还有正确安装和使用的要求等等。有一些标准只有正确的安装和使用技术,这些就是产品标准中的产品应用性质。
如果按照中国标准级别分的话,就可以分为四大类:企业标准、地方标准、行业标准以及国家标准。
1)按输入量分类:位移传感器、速度传感器、温度传感器、压力传感器
2)按工作原理分类:应变式、电容式、电感式、压电式、热电式等
3)按物理现象分类:结构型传感器、特性型传感器
4)按能量关系分类:能量转换型传感器、能量控制传感器
5)按输出信号分类:模拟式传感器、数字式传感器
[1]
流量传感器特点
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体积小、重量轻、显示读数直观、清晰。
可靠性高、不受外界电源影响、抗雷击。
流量传感器功能特性
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目前可以根据水流量的大小设计挡板,减少水流通过流量传感器产生的水阻力,减少水系统压头损失,但由于挡板式长期受水流的冲击仍然有疲劳的问题,即使在工厂标定好流量值的也会发生设定点飘移。
通常在保护流量值不要求精确的地方使用,即用于水管内的水流突然中断的断流保护。在国内针对水源热泵机组设计的非常少。
挡板式是专门针对水环/地源热泵空调机组的水流量监控而开发的,它针对不同的管径配有不同的挡片,每种挡片的水阻不超过0.5米水柱,相比靶式水阻已大大降低。
每个挡板式流量传感器都配有与水环热泵机组水管相同的管件,现场只需连接上水管即可,不需对挡片做任何改变,另外挡板式水流开关的承压大于25bar,在对水流量要求不高的水环热泵机组是一个低成本的水流开关。
经过在水环/地源热泵机组上使用的反馈来看,压差开关能有效判断水环热泵机组现场安装的水管路的问题,能彻底避免水流量少造成换热器冻坏的情况,流量传感器也可以保护由于水过滤器堵塞造成的水流量下降时换热器冻坏的情况,另外水管路压差开关没有靶流开关疲劳破坏的风险。
尤其在水管路有少量空气时,流量传感器工作非常稳定,不会出现类似靶流开关的漂浮情况,经过多年使用的反馈未发现压差开关本身有故障的情况。
流量传感器温度安装方法
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1.一次计量系统:这种安装情况指在整个供暖系统中,只有这一个计量系统。
2.二次计量系统:和一次系统不同的是安装位置处的计量属于第二次计量。
3.家庭用户中的单独供暖计量:随着分户计量的普及和供暖节能工程的推进目前这种安装方法比较常见。
4.垂直供暖的分配计量:主要用于垂直供暖系统中的供暖计量。
流量传感器原理
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流量传感器基本原理
超声波流量计的基本原理及类型超声波在流动的流体中传播时就载上流体流速的信息。因此通过接收到的超声波就可以检测出流体的流速,从而换算成流量。
根据检测的方式,可分为传播速度差法、多普勒法、波束偏移法、噪声法及相关法等不同类型的超声波流量计。起声波流量计是近十几年来随着集成电路技术迅速发展才开始应用的一种非接触式仪表,适于测量不易接触和观察的流体以及大管径流量。它与水位计联动可进行敞开水流的流量测量。使用超声波流量比不用在流体中安装测量元件故不会改变流体的流动状态,不产生附加阻力,仪表的安装及检修均可不影响生产管线运行因而是一种理想的节能型流量计。
工业流量测量普遍存在着大管径、大流量测量困难的问题,这是因为一般流量计随着测量管径的增大会带来制造和运输上的困难,造价提高、能损加大、安装不仅这些缺点,超声波流量计均可避免。因为各类超声波流量计均可管外安装、非接触测流,仪表造价基本上与被测管道口径大小无关,而其它类型的流量计随着口径增加,造价大幅度增加,故口径越大超声波流量计比相同功能其它类型流量计的功能价格比越优越。被认为是较好的大管径流量测量仪表,多普勒法超声波流量计可测双相介质的流量,故可用于下水道及排污水等脏污流的测量。在发电厂中。
流量传感器流体特性
流体类型流体分为液体、气体、蒸汽。有些传感器(如电磁式)不能测气体;插入热式则不能测液体。
温度、压力、密度它们是选择传感器提供的重要参数,特别是在工况下的参数,对于气体流量还应了解其体积流量是工作状态,还是标准状态。
粘性液体粘性相差较大会影响选型,如粘性大的液体宜用容积式流量传感器,而不宜选用涡轮、浮子、涡街等流量传感器。
腐蚀、结垢、脏污对于这类流体,不宜选用有转动件及有检测件的传感器。即使对于超声、电磁式流量传感器,也会因腐蚀管道带来误差。如口径50MM,结垢0.5~1MM,将带来0.5~1%的误差。
特殊参数某些流体参数会影响传感器的工作,如压缩性系数影响差压式;比热及热传导系数影响热式;电导率影响电磁;声速影响超声。
单相、多相相是指在一个系统中具有相同的物理、化学性质的物质,不同的相有较明显的界面,通常工业中大多为单相,随着工业的发展出现了多相流(气固、气液、液固或气固液)等的流量测量问题。
流量传感器流动的状态
与许多物理参数(如压力、温度、物位、成分)不同的是,流量必须以流体流动为前提,没有流动就不存在流量。
满管、非满管一般流体均应充满管道,但当液体流量较小,管道又处于水平时,则可能出现非满管流动,已有非满管流量传感器。
流量传感器技术参数
总量、流量总量(单位为M3或KG),多用于贸易核算,准确度居于首位。流量(瞬时量单位为M3/H,KG/H),多用于流程工业,是控制系统的信息源头,重复性是首位。
连续,开关一般流量传感器的输出为连续量,而开关量可用于简单的二位式控制或设备保护,要求可靠性良好。
准确度准确度不仅取决传感器本身,还取决于校验系统,是外加特性。要说明在什么流量范围内的准确度,如果用于控制系统,还应考虑与整个系统准确度相匹配。注意:厂家注明的误差是%FS(上限);还是%RD(测值)。
重复性重复性是指环境条件介质参数不变时,对某一流量值多次测量的一致性,是传感器本身的特征。在流程工业控制系统中,重复性往往比准确度还重要。不少厂家把重复性误导为准确度,准确度应包括重复性与标定装置的流量不确定度。
量程比在一定准确度范围内,最大与最小流量之比。差压式流量传感器,从传感器本身可以有较大量程比,但受二次表制约,一般只有3:1。
压力损失流量传感器(除电磁、超声)都有检测件(如孔板、涡轮等),以及强制改变流向(如弯头、科氏)都将产生不可恢复压力损失,它将额外增加输送的动力,才能维持正常运,有些数额很大,在提倡节能的今天应引起重视。
输出信号一般为标准的模拟信号(0~10V,4~20MA等)已不能适应系统发展要求。通讯要求数字信号,ROSEMOUNT推出了HART协议,RS232/RS485转换器,RS232限于2KM以内,RS485可达10KM。
响应时间输出信号随流量参数变化反应的时间,对控制系统来说,越短越好;对脉动流,则希望有较慢的输出响应。
综合性能传感器的性能指标是相互制约的,如样本中压力上限为2MPA;温度为250℃,口径为1M;则当口径为1M时,压力可能只能为1.5MPA,温度只能是200℃,不可能同为极限值。
流量传感器传感器分类
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1、水流量传感器
水流量传感器主要由铜阀体、水流转子组件、稳流组件和霍尔元件组成。它装在热水器的进水端用于测量进水流量。当水流过转子组件时,磁性转子转动,并且转速随着流量成线性变化。霍尔元件输出相应的脉冲信号反馈给控制器,由控制器判断水流量的大小,调节控制比例阀的电流,从而通过比例阀控制燃气气量,避免燃气热水器在使用过程中出现夏暖冬凉的现象。水流量传感器从根本上解决了压差式水气联动阀启动水压高以及翻板式水阀易误动作出现干烧等缺点。它具有反映灵敏、寿命长、动作迅速、安全可靠、连接方便启动流量超低(1.5L/min)等优点,深受广大用户喜爱。
[2]
2、插入式流量传感器
插入式流量传感器工作原理是基于法拉第电磁感应定律。在电磁流量传感器中,测量管内的导电介质相当于法拉第试验中的导电金属杆,上下两端的两个电磁线圈产生恒定磁场。当有导电介质流过时,则会产生感应电压。管道内部的两个电极测量产生的感应电压。测量管道通过不导电的内衬(橡胶,特氟隆等)实现与流体和测量电极的电磁隔离。
[3]
流量传感器类型
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流量传感器叶片式
叶片式空气流量传感器的结构、工作原理及检测
传统的波许L型汽油喷射系统及一些中档车型采用这种叶片式空气流量传感器。其结构如图 1所示,由空气流量计和电位计两部
传感器
分组成。空气流量计在进气通道内有一个可绕轴摆动的旋转翼片(测量片),如图 2所示,作用在轴上的卷簧可使测量片关闭进气通路。发动机工作时,进气气流经过空气流量计推动测量片偏转,使其开启。测量片开启角度的大小取决于进气气流对测量片的推力与测量片轴上卷簧弹力的平衡状况。进气量的大小由驾驶员操纵节气门来改变。进气量愈大,气流对测量片的推力愈大,测量片的开启角度也就愈大。在测量片轴上连着一个电位计,如图 3所示。电位计的滑动臂与测量片同轴同步转动,把测量片开启角度的变化(即进气量的变化)转换为电阻值的变化。电位计通过导线、连接器与ECU连接。ECU根据电位计电阻的变化量或作用在其上的电压的变化量,测得发动机的进气量,如图 4所示。
在叶片式空气流量传感器内,通常还有一电动汽油泵开关,如图 5所示。当发动机起动运转时,测量片偏转,该开关触点闭合,电动汽油泵通电运转;发动机熄火后,测量片在回转至关闭位置的同时,使电动汽油泵开关断开。此时,即使点火开关处于开启位置,电动汽油泵也不工作。
流量传感器内还有一个进气温度传感器,用于测量进气温度,为进气量作温度补偿。
叶片式空气流量传感器导线连接器一般有7个端子,如图 5中的39、36、6、9、8、7、27。但也有将电位计内部的电动汽油泵控制触点开关取消后,变为5个端子的。图 6示出了日产和丰田车用叶片式空气流量传感器导线连接器端子的“标记”。其端子“标记”一般标注在连接器的护套上。
流量传感器涡街式
涡街流量传感器主要用于工业管道介质流体的流量测量,如气体、液体、蒸气等多种介质。其特点是压力损失小,量程范围大,精度高,在测量工况体积流量时几乎不受流体密度、压力、温度、粘度等参数的影响。无可动机械零件,因此可靠性高,维护量小。仪表参数能长期稳定。涡街流量传感器采用压电应力式传感器,可靠性高,可在-20℃~+250℃的工作温度范围内工作。有模拟标准信号,也有数字脉冲信号输出,容易与计算机等数字系统配套使用,是一种比较先进、理想的测量仪器。
涡街流量传感器是基于卡门涡街原理研制出来的。在流体中设置三角柱型旋涡发生体,则从旋涡发生体两侧交替地产生有规则的旋涡,这种旋涡称为卡门旋涡。
设旋涡的发生频率为f,被测介质平均流速为 ,旋涡发生体迎流面宽度为d,表体通径为D,即可得到以下关系式:
f=SrU1/d=SrU/md ⑴
式中 U1--旋涡发生体两侧平均流速,m/s;
Sr--斯特劳哈尔数;
m--旋涡发生体两侧弓形面积与管道横截面面积之比
管道内体积流量qv为  qv=πD2U/4=πD2mdf/4Sr ⑵
K=f/qv=[πD2md/4Sr]-1 ⑶
式中 K--流量计的仪表系数,脉冲数/m3(P/m3)。
由上式可以看出流量传感器的输出频率只于旋涡发生体及管道的形状尺寸等有关。
流量传感器卡门涡旋式
卡门涡旋式空气流量传感器的结构和工作原理如图 11所示。在进气管道正中间设有一流线型或三角形的涡流发生器,当空气流经该涡流发生器时,在其后部的气流中会不断产生一列不对称却十分规则的被称为卡门涡流的空气涡流。
测量单位时间内旋涡数量的方法有反光镜检出式和超声波检出式两种。图 12所示是反光镜检出式卡门涡旋流量传感器,其内有一只发光二极管和一只光敏三极管。发光二极管发出的光束被一片反光镜反射到光敏三极管上,使光敏三极管导通。反光镜安装在一个很薄的金属簧片上。金属簧片在进气气流旋涡的压力作用下产生振动,其振动频率与单位时间内产生的旋涡数量相同。由于反光镜随簧片一同振动,因此被反射的光束也以相同的频率变化,致使光敏三极管也随光束以同样的频率导通、截止。ECU根据光敏三极管导通、截止的频率即可计算出进气量(图 11)。凌志LS400小轿车即用了这种型式的卡门涡旋式空气流量传感器。
图 13所示为超声波检出式卡门涡旋式空气流量传感器。在其后半部的两侧有一个超声波发射器和一个超声波接收器。在发动机运转时,超声波发射器不断地向超声波接收器发出一定频率的超声波。当超声波通过进气气流到达接收器时,由于受气流中旋涡的影响,使超声波的相位发生变化。ECU根据接收器测出的相应变化的频率,计算出单位时间内产生的旋涡的数量,从而求得空气流速和流量,然后根据该信号确定基准空气量和基准点火提前角。
流量传感器热线式
热线式空气流量传感器的基本结构由感知空气流量的白金热线(铂金属线)、根据进气温度进行修正的温度补偿电阻(冷线)、控制热线电流并产生输出信号的控制线路板以及空气流量传感器的壳体等元件组成。根据白金热线在壳体内的安装部位不同,热线式空气流量传感器分为主流测量、旁通测量方式两种结构形式。图 18所示是采用主流测量方式的热线式空气流量传感器的结构图。它两端有金属防护网,取样管置于主空气通道中央,取样管由两个塑料护套和一个热线支承环构成。热线线径为70μm的白金丝(RH),布置在支承环内,其阻值随温度变化,是惠斯顿电桥电路的一个臂(图 19)。热线支承环前端的塑料护套内安装一个白金薄膜电阻器,其阻值随进气温度变化,称为温度补偿电阻(RK),是惠斯顿电桥电路的另一个臂。热线支承环后端的塑料护套上粘结着一只精密电阻(RA)。此电阻能用激光修整,也是惠斯顿电桥的一个臂。该电阻上的电压降即为热线式空气流量传感器的输出信号电压。惠斯顿电桥还有一个臂的电阻RB安装在控制线路板上。
工作原理:热线温度由混合集成电路A保持其温度与吸入空气温度相差一定值,当空气质量流量增大时,混合集成电路A使热线通过的电流加大,反之,则减小。这样,就使得通过热线RH的电流是空气质量流量的单一函数,即热线电流IH随空气质量流量增大而增大,或随其减小而减小,一般在50-120mA之间变化。
流量传感器应用
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流量传感器呼吸机应用
在呼吸机中的应用已有近30年的历史,在中高档呼吸机中被普遍使用。它 作为呼吸机气路系统的重要部件,负责将吸入和呼出的气体流量转换成电信号,送给信号处理电路完成对吸入和呼出潮气量、分钟通气量、流 速的检测和显示。
根据呼吸机功能和设计的不同,流量传感器的检测值不仅仅提供显示,还对呼吸机的控制、报警等起着决定作用,如流量传感器将测量到 的实际值馈送到电子控制部分与面板设置值比较,利用两者间的误差控制伺服阀门来调节吸入和呼出气体流量;安装在吸气系统前端的空气和氧 气流量传感器生成的信号能帮助微处理器对阀门进行控制,以提供病人所需要的氧浓度;流速和流量的检测值还直接影响到呼气与吸气时相的 切换、分钟通气量上下限的报警、流量触发灵敏度、气流实时波形和P-V-环的监测显示等等,流量传感器性能的好坏直接影响到呼吸机参数的 准确性和可靠性。
流量传感器技术革新
全球的传感器市场在不断变化的创新之中呈现出快速增长的趋势。有关专家指出,传感器领域的主要技术将在现有基础上予以延伸和提高,各国将竞相加速新一代传感器的开发和产业化,竞争也将日益激烈。新技术的发展将重新定义未来的传感器市场,比如无线传感器、光纤传感器、智能传感器和金属氧化传感器等新型传感器的出现与市场份额的扩大。
流量传感器发展前景
传感器市场报告显示,2008年全球传感器市场容量为506亿美元,预计2010年全球传感器市场可达600亿美元以上。调查显示,东欧、亚太区和加拿大成为传感器市场增长最快的地区,而美国、德国、日本依旧是传感器市场分布最大的地区。就世界范围而言,传感器市场上增长最快的依旧是汽车市场,占第二位的是过程控制市场,看好通讯市场前景。 一些传感器市场比如压力传感器、温度传感器、流量传感器、水平传感器已表现出成熟市场的特征。流量传感器、压力传感器、温度传感器的市场规模最大,分别占到整个传感器市场的21%、19%和14%。传感器市场的主要增长来自于无线传感器、MEMS(Micro-Electro-MechanicalSystems,微机电系统)传感器、生物传感器等新兴传感器。其中,无线传感器在2007-2010年复合年增长率预计会超过25%。
流量传感器选择方法
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因此,用户在选取流量传感器的时候,应该根据自身的需要选择合适的传感器。很多用户对使用的传感器的要求程度不一样,因此所选取的标准也不一样。如果需要很专业的数据和结果,就应该选取国家标准。但是,如果只是作为企业中的一种简单仪器来进行大概分析的话,就可以选取企业标准。如果要选购流量传感器,大家一定要慎重考虑,而且选择一些质量有保证,比较好用的传感器。因为,很多人以为新的传感器,它们的技术就会越高,这是很片面的想法。新的产品,要具备成熟的技术才是好的产品。
在很多经济领域里,流量的准确测量已经变得非常的重要。如今用来测量流量的多少基本上都用上了传感器。传感器感受流体流量并转换成可用输出信号,装上传感器能使操作更为简单便捷。流动的物体在单位时间内通过的数量叫做流量,而用于不同的物体有不同的流量传感器,往往是通过测量的介质和测量的方式去区分流量传感器类型。
流量传感器一般用于工业管道内介质流体的流量,一般情况下有气体液体和蒸汽等多种介质,而用于这些多种类型的介质有几种流量传感器是可以通用的。第一种是涡街流量传感器。
还有一种是超声波流量传感器,随着超声波技术的发展,一般情况下利用超声波流量传感器可以测量大部分流动物体的流量。超声波流量传感器还有多种测量方法,每一种方法都有各自的特点,我们应该应根据被测流体性质。流速分布情况、管路安装地点以及对测量准确度的要求等因素进行选择。由于工业流量测量普遍存在着大管径、大流量测量困难的问题,这是因为一般流量传感器随着测量管径的增大会带来制造和运输上的困难,造价提高、能损加大、安装不仅这些缺点,超声波流量计均可避免。超声流量传感器的流量测量准确度几乎不受被测流体温度、压力、粘度、密度等参数的影响,又可制成非接触及便携式测量仪表,于是可以解决其它类型仪表所难以测量的强腐蚀性、非导电性、放射性及易燃易爆介质的流量测量问题。
影响流量传感器的因素较多,原理有十余种,类型不少于200种,有人对美国现场千余台流量传感器进行了调查,发现其中60%所选择的方法不太合适,而即使选择的方法合适,又有约一半以上在安装和布局上有问题。正确选择,并非易事。归纳起来,正确选择流量传感器取决于六个因素:传感器技术参数、流体特性、流动的状态、安装、环境、经济性。
流量传感器优点和缺点
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随着流量传感器的不断发展,越来越多类型的流量传感器在逐步问世,他们各有各的优势也各有各的缺憾,
流量传感器
1、优点
(1)流量传感器可用来测量工业导电液体或浆液。
(2)无压力损失。
(3)测量范围大,电磁流量变送器的口径从2.5mm到2.6m。
(4)流量传感器测量被测流体工作状态下的体积流量,测量原理中不涉及流体的温度、压力、密度和粘度的影响。
2、缺点
(1)流量传感器的应用有一定局限性,它只能测量导电介质的液体流量,不能测量非导电介质的流量,例如气体,酒精等不导电液体等
(2)流量传感器用来测量带有污垢的粘性液体时,粘性物或沉淀物附着在测量管内壁或电极上,使变送器输出电势变化,带来测量误差,电极上污垢物达到一定厚度,可能导致仪表无法测量。
参考资料
1.

传感器的分类
.国际工业自动化技术.2015-02-05[引用日期2015-03-13]
2.

水流量传感器的工作原理
.中国移动物联网[引用日期2013-07-22]
3.

插入式流量传感器工作原理
.中国移动物联网[引用日期2013-07-22]
流体传感器:投票丨谁是广州“创新之星”?20家企业入围2020年度广州市民营企业...  第2张

流体传感器:称重传感器首页>产品中心>流量传感器流量传感器

  超声波流量计由超声波换能器、电子线路及流量显示和累积系统三部分组成。超声波发射换能器将电能转换为超声波能量,并将其发射到被测流体中,接收器接收到的超声波信号,经电子线路放大并转换为代表流量的电信号供给显示和积算仪表进行显示和积算。这样就实现了流量的检测和显示。

  超声波流量计常用压电换能器。它利用压电材料的压电效应,采用适出的发射电路把电能加到发射换能器的压电元件上,使其产生超声波振劝。超声波以某一角度射入流体中传播,然后由接收换能器接收,并经压电元件变为电能,以便检测。发射换能器利用压电元件的逆压电效应,而接收换能器则是利用压电效应。

  超声波流量计换能器的压电元件常做成圆形薄片,沿厚度振动。薄片直径超过厚度的10倍,以保证振动的方向性。压电元件材料多采用锆钛酸铅。为固定压电元件,使超声波以合适的角度射入到流体中,需把元件故人声楔中,构成换能器整体(又称探头)。声楔的材料不仅要求强度高、耐老化,而且要求超声波经声楔后能量损失小即透射系数接近1。常用的声楔材料是有机玻璃,因为它透明,可以观察到声楔中压电元件的组装情况。另外,某些橡胶、塑料及胶木也可作声楔材料。

  超声波流量计的电子线路包括发射、接收、信号处理和显示电路。测得的瞬时流量和累积流量值用数字量或模拟量显示。

流量计传感器特点:
  ★ 流量计传感器压力损失小,叶轮具有防腐功能。
  ★ 流量计传感器具有较高的抗电磁干扰和抗震动能力,性能可靠工作寿命长。
  ★ 流量计传感器采用先进的超低功耗单片微机技术,整机功能强,功耗低,性能优越。具有非线性精度补偿功能的智能流量显示
    器。修正公式精度优于±0.02%。
  ★ 流量计传感器仪表系数可由按键在线设置,并可显示在lcd屏上,lcd屏直观清晰,可靠性高。
  ★ 流量计传感器采用eeprom对累积流量、仪表系数进行掉电保护。保护时间大于10年。

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流体传感器:空气流量传感器

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空气流量传感器
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空气流量传感器,也称空气流量计,是电喷发动机的重要传感器之一。它将吸入的空气流量转换成电信号送至电控单元(ECU),作为决定喷油的基本信号之一,是测定吸入发动机的空气流量的传感器。
中文名
空气流量传感器
概 述
是电喷发动机的重要传感器之一
结构原理
决定系统控制精度的重要部件之一
测量范围
特性 节气门 空气流量
检修要领
对汽车的影响 初步判断
参考资料
空气流量计
目录
1
概述
2
结构原理
3
测量范围
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特性
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节气门
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空气流量
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空气流量喷油量
4
检修要领
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对汽车的影响
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初步判断
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故障码的特点
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数据流分析
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维修要点
空气流量传感器概述
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空气流量传感器
电子控制汽油喷射发动机为了在各种运转工况下都能获得最佳浓度的混合气,必须正确地测定每一瞬间吸入发动机的空气量,以此作为ECU计算(控制)喷油量的主要依据。如果空气流量传感器或线路出现故障,ECU得不到正确的进气量信号,就不能正常地进行喷油量的控制,将造成混合气过浓或过稀,使发动机运转不正常。电子控制汽油喷射系统的空气流量传感器有多种型式,常见的空气流量传感器按其结构型式可分为叶片(翼板)式、量芯式、热线式、热膜式、卡门涡旋式等几种。
空气流量传感器结构原理
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在电子控制燃油喷射装置上,测定发动机所吸进的空气量的传感器,即空气流量传感器是决定系统控制精度的重要部件之一。当规定发动机所吸进的空气、混合气的空燃比(A/F)的控制精度为±1.0时,系统的允许误差为±6[%]~7[%],将此允许误差分配至系统的各构成部件上时,空气流量传感器所允许的误差为±2[%]~3[%]。汽油发动机所吸进空气流量的最大值与最小值之比max/min在自然进气系统中为40~50,在带增压的系统的中为60~70,在此范围内的,空气流量传感器应能保持±2~3[%]的测量精度,电子控制燃油喷射装置上所用的空气流量传感器在很宽的测定范围上不仅应能保持测量精度,而且测量响应性也要优秀,可测量脉动的空气流,输出信号的处理应简单。根据空气流量传感器特征的不同,将燃油控制系统按进气量的计量方式分为直接测量进气量的L型控制与间接计量进气量的D型控制(根据进气歧管负压与发动机的转速间接计量进气量。D型控制方式中的微机ROM内,预先储存着以发动机转速和进气管内的压力为参数的的各种状态下的进气量,微机根据所测的各运转状态下的进气压力与转速,参照ROM所记忆的进气量,可以算出燃油量L型控制所用的空气流量计与一般工业流量传感器基本相同,但它能适应汽车的苛环境,但对踏油门时出现的流量的急剧变化的响应要求及在传感器前后进气歧管的形状引起的不均匀气流中也能高精度检测的要求。最初的电子燃油喷射控制系统的采用的不是微机。而是模拟电路,那时采用的是活门式的空气流量传感器,但随着微机用于控制燃油喷射,也出现了其他几种的空气流量传感器。活门式空气流量传感器的的结构。活门式空气流量传感器装在汽油发动机上,安装于空气滤清器与节气门之间,其功能是检测发动机的进气量,并把检测结果转换成电信号,再输入微机中。该传感器是由空气流量计与电位计两部分组成。先看空气流量传感器的工作过程。由空气滤清器吸入的空气冲向活门,活门转到进气量与回位弹簧平衡的位置处停止,也就是说,活门的开度与进气量成成正比。在活门的转动轴还装有电位计,电位计的滑动臂与活门同步转动,利用滑动电阻的电压降把测量片的开度转换成电信号,然后输入到控制电路中。卡曼涡旋式空气流量传感器为了克服活门式空气流量传感器的缺点,即在保证测量精度的前提下,扩展测量范围,并且取消滑动触点,有开发出小型轻巧的空气流量传感器,即卡曼涡旋式空气流量传感器。卡曼涡旋是一种物理现象,涡旋的检测方法、电子控制电路与检测精度根本无关,空气的通路面积与涡旋发生柱的尺寸变化决定检测精度。又因为这种传感器的输出的是电子信号(频率),所以向系统的控制电路输入信号时,可以省去AD转换器。因此,从本质来看,卡曼涡旋式空气流量传感器是适用于微机处理的信号。这种传感器有以下三个优点:测试精度高,可以输出线形信号,信号处理简单;长期使用,性能不会发生变化;因为是检测体积流量所以不需要对温度及大气压力进行修正。当有卡曼涡旋产生时,就随着速度及压力的变化,流量检测的基本原理就是利用其中速度的变化。信号为方波、数字信号。进气量越多,卡曼涡旋的频率越高,空气流量传感器输出信号的频率就越高。温温压补偿空气流量传感器,主要用于工业管道介质流体的流量测量,如气体、液体、蒸气等多种介质。其特点是压力损失小,量程范围大,精度高,在测量工况体积流量时几乎不受流体密度、压力、温度、粘度等参数的影响。无可动机械零件,因此可靠性高,维护量小。仪表参数能长期稳定。本仪表采用压电应力式传感器,可靠性高,可在-10℃~+300℃的工作温度范围内工作。有模拟标准信号,也有数字脉冲信号输出,容易与计算机等数字系统配套使用,是一种比较先进、理想的流量。空气流量传感器的最大优点是仪表系数不受测量介质物性的影响,可以由一种典型介质推广到其他介质上。但由于液、气的流速范围差别很大,导致频率范围亦差别很大。处理涡街信号的放大器电路中,滤波器的通带不同,电路参数亦不同,因此,同一电路参数不能用于测量不同介
[1]
空气流量传感器测量范围
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语音
空气流量传感器的仪表通经及其测量范围见下表:仪表通径代码标准量程代码扩展量程DN25 (1")S2.5-25 m3/hW4-40 m3/hDN40 (1.5")S5-50 m3/hW6-60 m3/hDN50 (2")S16-65 m3/hW15-70 m3/hS210-100 m3/hW28-100 m3/hDN80 (3")S113-250 m3/hW110-160 m3/hS220-400 m3/hW2DN100(4")S120-400 m3/hW113-250 m3/hS232-650 m3/hW2DN150(6")S132-650 m3/hW180-1600 m3/hS250-1000 m3/hW2DN200(8")S180-1600 m3/hW150-1000 m3/hS2130-2500 m3/hW2DN 250(10")S1130-2500 m3/hW180-1600 m3/hS2200-4000 m3/hW2DN 300(12")S200-4000 m3/hW1130-2500 m3/h检测原理野外的架空电线被风吹时会呜呜发出声响。风速越高声音频率越高,这是因为气流流过电线后形成涡旋所致,液体、气体等流体中均会发生这种现象,利用这一现象可以制成涡旋式流量传感器。在管道里设置柱状物之后形成两列涡旋,根据涡旋出现的频率就可以测量流量。因为涡旋成两列平行状,并且左右交替出现,与街道两旁的路灯类似,所以有涡街之称。因为这种现象首先为卡曼发现,所以也叫作卡曼涡街超声波式卡曼涡旋空气流量传感器超声波空气流量传感器设有两个进气通道,主通道和旁通道,进气流量的检测部分就设在主通道上,设置旁通道的目的是为了能够调整主通道的流量,以便使主通道的检测特性呈理想状态。也就是说,对排气量不同的发动机来说,通过改变空气流量传感器通道截面大小的方法,就可以用一种规格的空气流量传感器来覆盖多种发动机。主通道上的三角柱和数个涡旋放大板构成卡曼涡旋发生器。在产生卡曼涡旋处的两侧,相对地设置了属于电子检测装置的超声波发送器和超声波接受器,也可以把这两个部件归入传感器,这两个电子传感器产生的电信号经空气流量传感器的控制电路(混合集成电路)整形、放大后成理想波形,再输入到微机中。为了利用超声波检查涡旋,在涡旋通道的内壁上都粘有吸音材料,目的是防止超声波出现不规则反射。压力变化检测型卡曼涡旋式空气流量传感器涡流是从涡旋发生器两端交替发生的,因此涡旋发生器两端交替产生的,因此涡旋发生器的两端的压力也是交替变化,这种压力的变化通过涡流发生器下游侧锥型柱上的导压孔引导到反光镜腔中,反光镜腔中的反光镜是用很细的张紧带张紧的,所以,张紧带上出现扭曲与振动,此外,利用板弹簧给张紧带加上适当的张力,由此,除振动与涡旋压力之外的压力变化等难以造成影响,从而可得到稳定的扭转与振动。因涡旋出现而形成的压力经导压孔到反光镜腔中,与反射腔中的压力变化同步、反光镜在张紧带上形成扭转、振动。反光镜非常轻巧,即使在低流量、压力变化非常小的状况下,也会动作。在反光镜的上部,相应配置有发光二极管与光敏三极管等构成的光传感器,二极管发出的光经反光镜反射,并射到光敏三极管上时,就会变成电流,经波形电路后输出。
空气流量传感器特性
当在30秒内使节气门从关闭到全打开,即快速打开时,曲线为经F/V变换后的卡曼涡旋空气流量传感器的输出特性,曲线为节气门的开度特性,空气流量传感器都能准确地反映出来(1~45毫秒)空气流速与频率关系:在非常宽的流速范围内空气流速与涡旋频率之间呈现直线关系。带微差压力传感器的超声波型卡曼涡旋空气流量传感器:卡曼涡旋空气流量传感器的特点:精度高、寿命长,可靠性高。但是,高性能的发动机即进一步降低油耗、提高输出功率的发动机还要求扩展进气量的检测范围,但是老式超声波型卡曼涡旋空气流量传感器在高流量的区域将产生过调制的现象,受这一因素的影响,这种传感器有计量范围不足的缺点。为此,又研制出带微差压力传感器的空气流量传感器。1、采用压力损耗小的涡旋发生器:涡旋发生器的功能是在整个流量范围内形成稳定的涡旋。2、压力损耗较小的管道结构。3、测量微小的涡旋压力。4、带微差压力传感器的空气流量传感器。热丝式空气流量传感器的结构:作为发热体的热丝是用直径为70um的铂丝制成的,张紧装于管道内部,设计时就使其比进气温度高120度。在温度传感器还有空气温度补偿电阻。它是由氧化铝陶瓷基片印刷的铂膜而形成的,它是于精密电阻一起设置在管道内。为防止附着在热丝上的灰尘等造成性能下降,设有灰尘燃烧电路,在点火开关置于断开档时,在一定的条件下,将热丝加热到1000度以上,并保持约1秒,烧掉灰尘等附着物。因为是用铂丝做发热元件,所以响应性好。与此类似的还有热膜丝空气流量传感器(H/F),与H/W传感器类似,H/F也是采用平面形薄膜电阻器作为发热元件。制造方法是:在氧化铝基片上蒸发出的铂的薄膜,通过图形制作形成梳状电阻,再调节到所要求的电阻值,此后,作成保护膜,再接好电极引线。与热丝式相比,热膜式发热元件的响应性稍差,但因为它是通过图形法制成的,所以电阻值较高,消耗的电流小,可以做到小型、轻巧。此外,因其发热元件是平面型的,从上游观察时,可设法使其投影面积做的很小,这样的设置在计量通道内时就可以减少附着物,即提高抗污性。
空气流量传感器节气门
节气门传感器用于把节气门开度转换成电压信号,通过ECU控制喷油量。常用的有开关式节气门位置传感器和线形节气门传感器两种,其中开关式节气门位置传感器虽然结构比较简单,但其输出是非连续的。除了上述三种,用于汽车发动机电子控制的传感器还有压力传感器、氧气传感器、温度传感器、爆震传感器、曲轴位置传感器、转速传感器等。现代汽车凡是采用电子控制的系统或装置,都离不开传感器,如自动变速器、汽车制动防抱死系统、驱动防滑系统等。尤其是近几年,车用电子装置越来越多,如安全报警装置、通信装置、娱乐装置以及为提高舒适、减轻疲劳采用的辅助驾驶装置等等。当然,国产汽车在电子控制技术方面才刚刚起步,主要集中在发动机的电子控制,正因为如此,汽车传感器压力开关在中国才会有更为广阔的发展空间。
空气流量传感器空气流量
空气流量传感器发动机电子控制系统中很重要的一项控制内容就是最佳空燃控制,为达到这个目的,必须对发动机进气空气流量进行精确的测量。常用的空气流量传感器有风门式空气流量计、卡门旋涡式空气流量计、热线式空气流量计、热膜式空气流量计。风门式空气流量计结构简单、可靠性高,但进气阻力大,响应较慢且体积大;而热线式空气流量计由于无运动部件,不但工作可靠,而且响应快,缺点是在流速分布不均时误差较大。虽然热膜式空气流量计的工作原理和热线式空气流量计类似,但由于热膜式传感器不使用白金线作为热线,而是将热线电阻、补偿电阻等用厚膜工艺制作,在同一陶瓷基片上,使发热体不直接承受空气流动所产生的作用力,从而增加了发热体的强度,不但使空气流量计的可靠性进一步提高,也使误差减小,性能更好称重传感器。
空气流量传感器空气流量喷油量
空气流量传感器(MAF)它通过感知进入发动机的空气所带走自身的热量来计算进入发动机的空气量,动力系统控制模块(PCM)利用空气质量流量监视实际进入发动机的进气量,并计算主要供油量。进入发动机的空气量大,空气流量传感器感知的数值就大,表示发动机正在处在加速或高负荷工况下,反之则表示发动处于减速或怠速状态。长期/短期燃油调整是通过PCM改变喷油嘴脉冲宽度以保持发动机的空燃比尽量接近14.7∶1(最佳比例)。无论是短期燃油调整还是长期燃油调整的数据都可以通过汽车诊断仪进行检测。短期燃油调整和长期燃油调整之间重要的差别是前者表示短时期的小变化,而后者表示长时期的较大变。短期燃油调整是汽车发动机电控系统的一部分。当发动机处于闭环状态时,短期燃油调整将对空燃比进行小的、临时的修正。短期燃油调整连续不断地监测来自氧传感器的输出电压,并以0.45V为参考点。当发动机处于闭环状态时,氧传感器的信号电压应在0.1~0.9V的恒定范围内变化。当PCM监测到的氧传感器电压在参考点0.45V附近稳定地变化时,PCM就连续地调整供油量,以保证发动机的空燃比尽量接近14.7∶1。短期燃油调整的数值用-100%~+100%之间的百分比表示,中间点为0%。如果短期燃油调整的数值为0%,则表示空燃比为为理想值14.7∶1,混合气既不太浓,也不太稀。如果短期燃油调整显示高于0%的正值,则表示混合气较稀,PCM在对供油系统进行增加喷油量的调整。如果短期燃油调整显示低于0%的负值,则表示混合气较浓,PCM在对供油系统进行减少喷油量的调整。如果混合气过稀或过浓的程度超过了短期燃油调整的范围,这时就要进行长期燃油调整长期燃油调整值是由短期燃油调整值得到,并代表了燃油偏差的长期修正值。如果长期燃油调整显示0%表示为了保持PCM所控制的空燃比,供油量正合适;如果长期燃油调整显示的是低于0%的负值,则表明混合气过浓,喷油量正在减少(喷油脉宽减小);如果长期燃油调整显示的是高于0%的正值,则表明混合气过稀,PCM正在通过增加供油量(喷油脉宽增大)进行补偿。长期燃油调整的数值可以表示动力控制模块已经补偿了多少。尽管短期燃油调整可以更频繁地对燃油供给量进行范围较广的小量调整,但长期燃油调整可以表示出短期燃油调整向稀薄或浓稠方向调整的趋势。长期燃油调整可以在较长时间后将朝所要求的方向明显地改变供油量。
空气流量传感器检修要领
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空气流量信号是发动机电控单元(ECU)控制混合汽浓度的主信号之一,如果进气量增大,ECU控制的喷油量也大,反之亦然。
空气流量传感器对汽车的影响
虽然空气流量传感器失常不至于造成发动机无法启动,但是肯定会影响发动机的动力性能,如怠速不稳、加速不良、进气管“回火”以及排气管冒黑烟等,同时引起尾气排放超标。⑴引起发动机加速不良一辆帕萨特GLi轿车,行驶里程4.5万km,将发动机加速到4200r/min,再踩加速踏板,发动机的转速反而下降。用VAG1551故障诊断仪检测,无故障码存储。读取4200r/min时的数据流,发现空气流量数据只能达到1.1~1.3g/s,而且不能随着节气门的开闭而变化。更换空气流量传感器后,故障被排除。究其原因。空气流量传感器的输出信号偏差不足以让电控单元(ECU)纪录故障码,但是由于空气流量信号不能准确反映实际的进气量,导致ECU据此控制的喷油量偏少,所以发动机的转速不升反降。⑵导致进气管“回火”一辆捷达王轿车。出现发动机怠速抖动,急加速时进气管“回火”的现象。检查进气系统,没有发现漏气。更换燃油滤清器,清洗4个喷油器,无效。检查燃油压力,怠速和加速时都正常。拆下空气流量传感器的插接器试车,故障现象大有好转。测量空气流量传感器各端子的电阻值,正常。最后发现,空气流量传感器的热膜式电阻上粘有灰尘。用汽化器清洗剂清除积尘后,故障被排除。对于采用热膜式空气流量传感器的电喷发动机,它以恒定的电压加在热膜(电阻)的两端,使电阻发热,其温度由电路控制。ECU根据流过热膜电阻的电流大小来判断进气量的多少,并决定喷油量,以适应发动机不同工况的需要。如果热膜上积尘,形成隔热层,当进气量变大时,其温度变化减慢,所需电流变小,ECU据此确定的喷油量会减小。而此时的实际进气量比较大,于是导致混合汽过稀,最终引发发动机怠速抖动,急加速时“回火”等故障现象。⑶自动变速器无法升入超速挡如果空气流量传感器对地短路,将造成混合汽过稀,使发动机的输出功率下降,会导致自动变速器无法升入超速挡。此时应当更换空气流量传感器。
空气流量传感器初步判断
空气流量传感器的故障分为两大类,一类是信号超出规定的范围,表示空气流量传感器已经失效。现代电控汽车具有失效保护功能,当某个传感器的信号失效时,电控单元(ECU)会以一个固定的数值来代替,或者用其他传感器的信号代替有故障传感器的信号。空气流量传感器失效后。ECU用节气门位置传感器的信号代替之。另一类是信号不准确(即性能漂移)。空气流量传感器信号不准确产生的危害性可能比没有信号更大。这是因为。既然信号没有超出规定的范围。电控单元(ECU)会按照这一不准确的空气流量信号控制喷油量,所以往往造成混合汽过稀或者过浓。如若没有空气流量信号,ECU会利用节气门位置传感器的信号代替,发动机的怠速反而比较稳定。利用这一特性,可以通过拔下空气流量传感器插接器判断其性能。①如果故障现象没有变化,说明空气流量传感器已经损坏。这是因为ECU确认空气流量传感器失效后,已经采用节气门位置传感器信号代替之。此时有没有空气流量传感器的结果是一样的,所以故障现象没有变化。②如果故障现象有所减轻,说明空气流量传感器的性能发生漂移,信号偏值。由于空气流量信号处在有效范围之内,ECU按照失真的信号控制喷油量,引起明显的故障现象。拔下空气流量传感器的插接器后,ECU认为空气流量传感器完全失效,就改用节气门位置传感器的信号来代替,所以发动机的工作状况有所好转。③如果故障现象有所恶化。说明空气流量传感器正常。这是因为在拔下插头前,ECU按照正常的空气流量传感器信号控制喷油量。拔下插头后,ECU改用节气门位置传感器信号控制喷油,由于后者的控制精度不如前者高,所以故障现象有所恶化。另外,由于空气流量传感器信号是控制空燃比的主要依据,所以可以使用红外线尾气分析仪测量发动机怠速工况以及2000r/min稳定工况时的尾气成分。如果与标准数值相差太大,则可能是空气流量传感器性能不良引起的故障。
空气流量传感器故障码的特点
⑴热膜式空气流量传感器(G70)失效后,电控单元(ECU)不直接给出空气流量传感器的故障码,而是通过其他故障码表现出来,通常是“”(混合汽调整值超过调整极限)或者“”(达到怠速调整系统理论上限值)。⑵发动机其他部件失常可能记录空气流量传感器的故障码。在维修实践中,常见以下几种情况记录空气流量传感器的故障码。①节气门脏污,可能记录空气流量传感器的故障码。一辆宝来1.8T轿车。在正常行驶中。有时仪表盘上的ASR(驱动防滑控制)指示灯突然点亮,按压ASR灯开关无效,只有关闭点火开关,重新启动发动机,ASR灯才会熄灭。连接故障诊断仪VAS5051进行检测,读出“发动机系统中显示的空气流量传感器G70信号值过小”故障信息。检测G70各端子的电阻,均未超过1.5Ω。观察G70的波形,正常。更换G70,无效。该车采用CAN-BUS多路信息传输系统。ABS/ASR控制单元与发动机控制单元通过CAN-BUS总线进行通信联络。一方面,当节气门体脏污后,节气门的开度值增大,而实际进气量并没有增加。导致G70的信号与节气门的开度不匹配,因而记录“发动机系统中显示的空气流量传感器G70信号值过小”的故障信息。另一方面,ASR系统实行驱动防滑控制是通过降低发动机的转速以调节发动机的输出转矩来实现的,因此故障现象虽然表现在制动系统,但是故障根源却在发动机。当节气门开度信号和空气流量信号出现偏差时(节气门的开度大,而G70测出的实际进气量偏小),ABS/ASR控制单元认为发动机减少了功率输出,正在进行驱动防滑控制,于是点亮ASR指示灯。②节气门位置传感器性能失常,可能记录空气流量传感器的故障码。一辆捷达轿车,用故障诊断仪检测,读出空气流量传感器信号不合理的故障码。更换空气流量传感器,却无效。所谓“不合理”,是与相关传感器的信号进行比较而言的。事实上,ECU是根据发动机转速、节气门位置信号与空气流量信号的比较来确定发动机负荷的。进一步检查节气门位置传感器,发现其最大学习值和最小学习值与规定值不相符,并且无法进行基本设定。更换节气门总成(含节气门位置传感器)并进行基本设定后,故障被排除。③氧传感器损坏,可能记录空气流量传感器的故障码。当捷达王轿车的氧传感器损坏后,会记忆空气流量传感器的故障码,其原理是:由于“缺缸”等原因引起燃油燃烧不完全,超出λ的调节范围,造成氧传感器的信号失准,于是发动机ECU在混合汽过稀与过浓之间持续地来回调节。ECU接收到的空气流量信号与氧传感器信号相互矛盾。但是从实际效果上看,氧传感器损坏无法调整λ与空气流量传感器信号严重漂移是一样的,ECU按照优先原则,便记忆空气流量传感器的故障码。
空气流量传感器数据流分析
⑴空气流量传感器信号参数的单位和变化范围取决于空气流量传感器的类型。翼板式、热线式和热膜式空气流量传感器的参数单位是“V”,范围为0~5V。该参数的大小一般与进气量成反比,即进气量增加时,输出电压数值下降,“5V”表示进气量最小。“0V”表示进气量最大。涡流式空气流量传感器的信号参数的单位是“Hz”或“ms”,其变化范围为0~1600Hz或0~625ms。怠速时的数值为25~50Hz,2000r/min时的数值为70~100Hz。如果在不同工况下的数值与标准值相差很大或者没有变化。说明空气流量传感器有故障。⑵通过分析空气流量传感器的数据流,可以判断发动机进气系统是否存在漏气现象。在正常情况下,怠速时空气流量信号数据为2.5g/s左右。若小于2.0g/s,说明进气系统存在漏气:若大于4.0g/s,说明发动机存在额外负荷。一辆奥迪A6 1.8T轿车,装备手动变速器,发动机运转时,每隔2~3min就抖动一次。但是发动机启动及加速都正常。连接故障诊断仪VAS5052,进入01-08-02,读取数据流,第4区显示的空气流量数据在0.3~3.5g/s之间做周期性的频繁跳动。检查发现。空气滤清器壳体与进气软管连接处下部的卡箍没有安装好,造成漏气。对漏气处进行处理后。故障排除。⑶在检测过程中,维修人员会发现,断开空气流量传感器的插接器后,数据流里依然可以看到空气流量的数据,而且处在正常的范围内,急加速的反应也灵敏。它实际上是控制系统的故障运行模式,是发动机ECU根据转速和负荷等信号给出的空气流量备用数据。
空气流量传感器维修要点
⑴热线和热膜脏污后的清洗如果发动机存在“回火”故障,往往对空气流量传感器造成严重危害。由于发动机的气流在进气歧管内逆向流动(即“回火”),其中含有炭颗粒,这些炭颗粒容易黏附在空气流量传感器的感应元件上,并产生如下后果:在怠速时,空气流量传感器的信号偏大,而在加速及大负荷时信号偏小。热线是否具有自洁能力的检查方法是:拆下空气滤清器,从空气流量传感器的进气口处察看热线,若发动机熄火5s后看不到热线发出微红的辉光约1s,说明热线的自洁能力已经丧失。热线(热膜)污染后,可以在热机、怠速状态下。拆下空气滤清器的滤网,采用汽化器清洗剂直接喷射热线或热膜,以清除黏附在其上的积炭。⑵热膜式空气流量传感器损坏后的处理不少车型采用BOSCH公司生产的热膜式空气流量传感器,其核心部分由一块集成电路(数/模转换电路)和惠斯登电桥所组成,没有设置稳压电路。因此,当电源电压过高或者出现瞬间高电压时,这种热膜式空气流量传感器容易烧坏。而电路峰值电压过高(超过16V)的原因,往往是蓄电池硫化严重,使其容量下降,无法吸收发电机的峰值电压,所以蓄电池硫化是导致热膜式空气流量传感器损坏的原因之一。解决办法是:在热膜式空气流量传感器的前端加装一个7812三端子稳压集成电路。⑶堵住空气不经过计量的进入途径这些不正常途径包括:进气管破裂,真空软管松脱,进气歧管与汽缸盖密封不严。如果存在以上情况。部分空气将不经过空气流量传感器的计量而直接进入汽缸,最终导致发动机混合汽失调。⑷大众车系空气流量传感器损坏后的代用问题大众车系的空气流量传感器是一个故障多发部件。空气流量传感器损坏后,若一时找不到原厂配件,就面临着零件的通用互换问题。如果发动机安装了不同型号的空气流量传感器,会使喷油量的控制不准确。在开环控制阶段,可能导致发动机的耗油量增加,三元催化转化器的温度过高;在闭环控制阶段,氧传感器会不断对混合汽浓度进行修正,使空燃比频繁变动,最终导致发动机工作不稳定。
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参考资料
1.

空气流量传感器的结构和原理
.百度文库.2018-07-02[引用日期2020-03-28]

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