论传感器技术在工程机械中应用的发展趋势.doc

论传感器技术在工程机械中应用的发展趋势谢莉(内蒙古大学职业技术学院,内蒙古呼和浩特010023摘要:随着高速公路的发展,对公路施工质量的要求越来越高,如何保证工程机械在施工中的质量?有机、电、液及其他仪器仪表组合成的工程机械越来越多,在这些机械上安装了传感器。传感器是工程机械电子控制的重要组成部分,担负着信息收集的任务,同时能控制机械设备工作状态。传感器技术的应用提高了机械设备的技术性能,也使得传感器技术得到进一步发展。关键词:传感器;非电量;测控技术中图分类号:T P212.12文献标识码:A文章编号:10076921(2004210084021概论1.1传感器应用的发展过程20世纪60年代以前,传感器只作为测量工程的一部分加以分析研究,随着材料科学的发展,特别是20世纪80年代以后计算机技术的发展和芯片集成水平提高,使传感器技术也随之提高和发展。传感器不仅应用在工业自动控制、工作环境及工作介质的参数测量等范围内,而且传感器技术与计算机技术结合,形成了微型的多功能、智能化传感器,使之对移动机械设备的状态控制更易普及和发展,因此,在汽车、工程机械等设备上大量使用传感器技术,以提高这些设备的技术性能。在工程机械中最早使用传感器技术主要是混凝土拌和站和摊铺机,上世纪80年代以后国外生产的中大型挖掘机、装载机、铲运机、压路机等机械上均采用了传感器技术。主要控制工程机械设备的液压系统工作状态、发动机工作状况和机械磨损情况。传感器技术的应用便于设备维修与使用,提高了工程机械的使用性能,同时也延长了机械使用寿命。另外,随着智能化传感器的使用,对于一些筑路机械整机工作状态加以控制,如混凝土摊铺机。1.2传感器的作用及分类1.2.1传感器的作用传感器的作用就是将各种非电量按一定规律转接成电量输出的装置,以便于对其进行分析处理和调整受控装置的工作状态,先进的传感器大多于微在后浇带施工前,要提前12个月出配合比申请,并提供现场原材料抽样样品送试验室做最配合比设计。4.2砼拌筑和养护砼原材料计量必须准确;由于掺入了外加剂,所以,搅拌时间必须适当延长。砼筑要分层进行,每层厚度不超过500mm;为防模板的距离;在新旧砼结合处,要加强振捣,以确保新旧结合紧密。后浇带砼初凝后要覆盖并水养护。4.3后浇带处理及保护后浇带先浇砼初凝前压力水冲洗施工缝表面,清除浮浆,碎片,使其露出石子,形成粗糙、干净、凹凸不平的表面。施工缝处理要采取保护措施,防止杂物、污水等进入后浇带,一般用木板上铺彩条布方法加以保护;对于地面以下的墙及梁。可以采用砖砌保护墙的方法加以保护,保护墙砌成凹形,凹坑内尺寸要足够一个人支模操作,凹坑上铺盖木板孔彩条布.后浇带施工前24小时用水冲洗施工缝,充分湿润并排除表面积水;浅筑混凝土内沙浆成分相同的水泥砂浆。4.4混凝土试块混凝土浇筑时,每层留4组试块并按要求做好标养及同条件养护工作。当同条件试块强度达到拆模强度时,即可拆除后浇带支撑及模板。4.5支撑及模板拆除临时砖柱及后浇缝支撑,模板拆除必须从顶层向底层进行,绝不能由底层向顶层进行。总之,高层建筑结构的施工,是实现设计意图,保证结构整体有效的重要环节。只有采取了科学合理的施工措施,才能达到确保质量,经济合理的目的。收稿日期:2004年7月10日84内蒙古科技与经济2004年第21期处理器结合形成自控装置。实际上现在工程机械上使用的传感器也大都是这样的装置。1.2.2传感器的分类目前,在各个领域内使用的传感器很多,特别是某些专业范围内使用的传感器多为复合式的:即一个传感器同时测控2个以上的不同性质的参数。传感器的分类没有统一的标准,按传统惯用的分类方法有以下三种: 按测控参数类型分类如温度、压力、位移、速度、加速度等物理量,则把相应的传感器成为温度、压力、位移、速度等传感器。 按测控原理分类如依据变电阻原理,分类为电位式、应变式传感器;依据变磁阻原理,分类为差动变压式电感式电涡流式传感器;依据半导体理论,分类为热敏式、气敏式、光敏式、力敏式等传感器。按传感器结构和敏感元件所使用的材料进行分类,这样分类方法多用于某一专业的专用传感器的分类。2工程机械中使用的几种类型的传感器20世纪80年代以后,随着工程机械生产制造中新技术的应用,特别是电喷式柴油机在工程机械中的应用,传感器技术在工程机械中的应用更为普遍和广泛。传感器在工程机械中应用主要包括三个方面:第一是发动机工况的控制;第二是液压系统的控制;第三是工程机械整体性能的控制。2.1传感器在工程机械发动机工况控制的应用近几年出现的电喷柴油发动机借鉴了汽油发动机的一些传感控制技术,它的应用提高了工程机械整体技术水平。另外,新近生产的一些采用普通柴油机的工程机械也采用了一些传感器测控技术。工程机械在这方面使用的传感器有以下几种类型:控制空气流量动片式传感器的喷油机构的位置传感器;压力传感器,包括燃油压力、润油系统机油压力等压力传感器;用于柴油机转速控制的转速传感器;用于测控燃油液面和机油液面的传感器和控制温度的温度传感器。2.2传感器在工程机械液压系统控制中的应用液压传动系统在现代工程机械的传动中占有十分重要的地位,它不仅应用在主要的工作机构中,如挖掘机的挖掘机构传动,振动压路机的振动机构,而且在现代工程机械行走系统、转向系统以及一些伺服机构中都大量应用。在液压系统中应用的传感器主要有控制液压油温度的温度传感器;控制液压油压力的压力传感器;控制泄漏量和流量的流量传感器;控制液压油液位的液位传感器等。2.3传感器在工程机械总体性能控制中的应用通常工程机械工作环境是比较恶劣的,为了提高其工作的安全性和工作性能,就需要对机械整体性能进行有效控制,在这方面应用的传感器主要有控制主要的工作机构和制动系统磨损检测传感器;控制整机通过性的限位平衡传感器;用于装载机械超载的控制超载压力传感器;用于控制摊铺机铺层厚度的距离传感器;用于拌和站物料温度控制的温度传感器;另外还有工程机械驾驶室工作间的温度、湿度、光照等条件控制的温度式、湿度式、光量式传感器等。3工程机械中应用传感器的发展趋势进入20世纪80年代超大规模半导体集成技术和计算机技术的发展,为传感器技术的发展创造了极为有利的条件。从现有的工程机械中传感器应用的相关专业技术的发展来分析。在工程机械中使用的传感器显示出四个发展趋势,即半导体化、多功能化、智能化和专业化。3.1工程机械中传感器的半导体化目前在工程机械中使用的传感器,按测控原理半导体传感器类型已占70%以上,半导体传感器以其灵敏度高、响应快、体积小、重量轻被广泛应用与筑路机械中。测控的参数包括温度、压力、流量、浓度、湿度等多项内容,其更重要的特性是传感器集成化程度高,可便利地与计算机结合,广泛应用工程机械中。3.2工程机械中传感器的多功能化在3.1中我们以讨论了半导体在工程机械应用优点,由于半导体传感器可高度集成,这样就可以在同一芯片集成如温度、湿度、压差、气体、浓度等多个敏感元件,使传感器效率有很大提高。半导体传感器的多功能化比较适合工程机械这样的移动式作业设备。因此,工程机械中的传感器的多功能化是一个较显著的发展趋势。3.3工程机械中传感器的智能化和专业化工程机械使用的传感器与计算机结合形成了具有检测、信息处理功能和自动控制的智能化传感器。如摊铺机为控制铺层厚度采用的距离传感器就是这一类型。此类传感器基本上都具有自动校调功能,这样极大地方便了工程机械的使用。另外,工程机械种类较多,