Cảm biến nhiệt độ thiết bị nặng: Loại, vai trò và lỗi

Cảm biến nhiệt độ Ngăn chặn quá nhiệt trong các bộ phận đắt tiền nhất của thiết bị nặng

Cảm biến nhiệt độ thiết bị nặng liên tục giám sát nước làm mát động cơ, dầu động cơ và chất lỏng thủy lực , cung cấp dữ liệu thời gian thực cho mô-đun điều khiển của máy để nó có thể cảnh báo người vận hành - hoặc kích hoạt tự động tắt máy - trước khi xảy ra hư hỏng do nhiệt. Điều này quan trọng vì nhiệt là một trong những cách nhanh nhất để phá hủy các bộ phận đắt tiền: chất làm mát quá nóng làm cong đầu xi-lanh và làm nổ các miếng đệm đầu, dầu động cơ quá nóng làm mất độ nhớt và ngừng bảo vệ vòng bi, còn chất lỏng thủy lực quá nóng làm tăng tốc độ xuống cấp của phốt và mài mòn máy bơm. Mạng cảm biến đang hoạt động sẽ biến một lỗi chậm, vô hình thành cảnh báo sớm mà người vận hành có thể hành động.

Phần còn lại của hướng dẫn này trình bày chi tiết từng loại cảm biến, vị trí của nó, những gì nó bảo vệ và cách nhận biết khi nào một cảm biến bị lỗi.

Các loại cảm biến nhiệt độ chính trên thiết bị nặng

Hầu hết các thiết bị nặng - máy xúc, máy xúc lật, máy ủi - sử dụng một số cảm biến nhiệt độ chuyên dụng thay vì một cảm biến chung, vì mỗi hệ thống chất lỏng có phạm vi hoạt động an toàn khác nhau và chế độ hỏng hóc khác nhau.

Cách mỗi cảm biến phù hợp với hệ thống điều khiển

Cảm biến nhiệt độ nước làm mát

Cảm biến chất làm mát giám sát cả nhiệt độ và trong nhiều hệ thống, dòng chất làm mát lưu thông qua động cơ. Nếu nhiệt độ tăng vượt quá ngưỡng an toàn, mô-đun điều khiển thường kích hoạt quạt làm mát trước tiên và nếu nhiệt độ tiếp tục tăng, mô-đun điều khiển sẽ đưa ra cảnh báo hoặc buộc tắt máy. Trên một số máy lái trượt và máy xúc lật nhỏ gọn, người ta đã báo cáo rằng cảm biến chất làm mát bị lỗi là nguyên nhân gây ra tình trạng tắt máy ở nhiệt độ cao giả trong vòng vài phút sau khi khởi động - ngay cả trong thời tiết lạnh - trông giống như động cơ quá nóng nhưng thực chất là lỗi đọc cảm biến.

Cảm biến nhiệt độ dầu động cơ

Cảm biến nhiệt độ dầu động cơ (thường viết tắt là EOT hoặc OTS) báo cáo nhiệt độ dầu về mô-đun điều khiển để nó có thể tính toán độ nhớt của dầu trong điều kiện vận hành thực tế. Dữ liệu này cung cấp các quyết định về thời điểm phun nhiên liệu, kích hoạt quạt làm mát và giới hạn bảo vệ động cơ trên nhiều máy chạy bằng diesel. Khi cảm biến này bị hỏng, mô-đun điều khiển thường quay trở lại nhiệt độ nước làm mát để ước tính độ nhớt của dầu, kết quả này kém chính xác hơn và có thể cho phép động cơ chạy ngoài phạm vi bôi trơn lý tưởng mà không đưa ra cảnh báo.

Cảm biến nhiệt độ chất lỏng thủy lực

Hệ thống thủy lực chạy ở áp suất cao và tạo ra nhiệt đáng kể thông qua ma sát chất lỏng, đặc biệt là dưới tải nặng liên tục. Cảm biến nhiệt độ thủy lực - thường được gắn ở đế bộ lọc hoặc bình chứa - theo dõi nhiệt độ chất lỏng để ngăn ngừa tăng tốc độ xuống cấp của phốt, hư hỏng độ nhớt và hao mòn máy bơm hoặc động cơ xảy ra khi dầu thủy lực nóng trong thời gian dài. Nhiều máy ghép nối cảm biến này với một quạt làm mát thủy lực tự động hoạt động khi chất lỏng vượt qua ngưỡng đã đặt.

Nhận biết cảm biến nhiệt độ bị hỏng

Lỗi cảm biến không phải lúc nào cũng giống như lỗi cảm biến — chúng thường bắt chước các sự cố quá nhiệt thực sự, khiến người vận hành phải tìm cách sửa chữa sai. Dấu hiệu rõ ràng nhất của cảm biến bị lỗi chứ không phải quá nhiệt thực sự là sự không khớp giữa số đọc trên đồng hồ đo và thực tế: kiểm tra nhiệt độ thủ công trên khối động cơ hoặc đường thủy lực cho thấy nhiệt độ bình thường trong khi đồng hồ đo gạch ngang hoặc báo động đọc ở mức cao nguy hiểm.

• Đồng hồ đo nhiệt độ cố định ở mức tối đa trong vòng vài giây sau khi khởi động, ngay cả trong thời tiết lạnh.
• Quạt làm mát hoạt động ngay lập tức khi khởi động và tắt lại sau vài giây.
• Cảnh báo nhiệt độ cao phát ra âm thanh, sau đó tự biến mất ngay sau đó mà không cần người vận hành thực hiện.
• Đèn cảnh báo sáng lên mà không có thay đổi tương ứng về hiệu suất hoặc âm thanh của máy.
• Mã lỗi được ghi lại (chẳng hạn như DTC chất làm mát hoặc nhiệt độ dầu) mà không có triệu chứng quá nhiệt nào khác.

Ngược lại, một trường hợp quá nhiệt thực sự thường đi kèm với các dấu hiệu chứng thực: công suất động cơ giảm, có mùi bất thường, hơi nước có thể nhìn thấy hoặc đồng hồ đo tăng dần khi tải thay vì tăng vọt ngay lập tức.

Chẩn đoán và thay thế cảm biến bị lỗi

1. Kéo mọi mã lỗi được lưu trữ từ mô-đun điều khiển của máy để xác định mạch cảm biến nào được gắn cờ.
2. Kiểm tra chéo số đọc của máy đo với số đọc nhiệt độ thủ công (nhiệt kế hồng ngoại hoặc máy đo nhiệt độ laser) tại cùng một vị trí.
3. Kiểm tra bộ dây và đầu nối của cảm biến xem có bị ăn mòn, trầy xước hoặc lỏng chân cắm hay không — một nguyên nhân phổ biến đáng ngạc nhiên khiến kết quả đọc thất thường.
4. Xác nhận rằng bạn đang thay đúng cảm biến - nhiều đế bộ lọc thủy lực có hai cảm biến riêng biệt (bộ hai dây và bộ ba dây) được gắn gần nhau nên việc kéo nhầm dây sẽ lãng phí chu trình sửa chữa.
5. Thay thế bằng cảm biến có thông số kỹ thuật OEM được xếp hạng cho phạm vi nhiệt độ và loại đầu ra chính xác (analog, PPP hoặc CAN bus/SAE J1939), vì các tín hiệu đầu ra không khớp sẽ không giao tiếp chính xác với mô-đun điều khiển.

Tại sao độ tin cậy của cảm biến lại quan trọng đối với tổng chi phí sở hữu

Cảm biến nhiệt độ không đắt so với những gì chúng bảo vệ - việc thay thế cảm biến thường tốn một phần nhỏ hóa đơn sửa chữa đối với máy bơm thủy lực bị kẹt, đầu xi lanh bị cong vênh hoặc vòng bi động cơ bị ghi điểm. Bởi vì các thành phần này tạo thành một phần của mạng giám sát liên tục cung cấp mô-đun điều khiển, nên một cảm biến bị lỗi có thể gây ra thời gian ngừng hoạt động không cần thiết do tắt máy sai hoặc tệ hơn là che giấu một vấn đề đang phát triển thực sự cho đến khi nó trở nên nghiêm trọng. Kiểm tra định kỳ hệ thống dây điện của cảm biến và xác minh định kỳ đối với kiểm tra nhiệt độ thủ công là một cách ít tốn kém để giữ cho hệ thống giám sát — và thiết bị mà nó bảo vệ — đáng tin cậy trong suốt thời gian sử dụng của máy.