易福门ifm流量传感器一级代理


  易福门电子成立于1969年底,从公司成立以来我们一直在不断地发展壮大。2009年企业已在全球范围内拥有3千3百多名员工,并取得了约3亿4千多欧元的销售业绩。易福门为所有要求工业自动化的行业提供产品和系统。客户从易福门得到的不仅仅是现成的方案,而是特别根据客户行业的要求量身制做的位置传感器、流量传感器、通信和控制系统以及安全技术领域等产品范围的方案。
  易福门的座右铭是朝着既定的目标不断地发展,易福门追求的不是技术可行性的发展,而是符合客户利益的理性发展。易福门在此基础上用易福门的技术制定符合技术及经济利益的方案。
  易福门电子在德国和美国的公司从事研发和生产。企业的行政和销售管理位于德国鲁尔区的艾森市,销售分公司遍布全球重要的区域和国家。
  1969年易福门新研发的品牌产品"efector"接近传感器的推广应用奠定了易福门成功故事的基础。
  易福门电子的成功得益于企业许多具有专业技能且辛勤工作的员工。员工所具备的与社会交往能力相连的专业技术、工作经验和效率确保了易福门电子成功的发展壮大。
  公司简介检测与控制——自1969年成立以来,易福门就一直致力于优化几乎所有工业领域的技术过程,并跻身全球自动化领域的领导者之一。公司在全球70多个国家拥有4300多名员工,主要为机械制造等行业提供研发和销售服务,用户超过约10万家。
  广泛的产品线
  极其广泛的产品线是易福门公司的强项之一,其中不仅涵盖标准解决方案,而且还能满足个别行业的特殊要求。1969年这家家族企业发明了基于薄膜技术的电感式接近传感器,从此走上了成功的道路。今天,“efector”品牌成为了位置与流体传感器、物体识别、诊断和识别系统的代名词,而“ecomat”品牌则是网络和控制系统的杰出结果。
  "德国制造的品质
  作为第二代家族经营企业,易福门公司总部设在德国艾森市,其研发和生产基地位于泰特南市康斯坦斯湖边,后者是一个与德国密不可分的工业重镇。德国制造——易福门的7844种产品88%是在这里生产的。公司有450多名员工在这里从事研发工作,并与多所研究机构、大学、创业公司密切合作,取得了580多项专利、约440有效专利和专利申请以及面向未来的创新产品解决方案。这些成果为所有产品提供有力的保障。
  这一成功理念的背后有大约1060名销售工程师所组成的全球销售团队的强大支持。他们了解市场的独特需求和不同国家的特点,为每一位顾客提供个性化服务,代表着易福门的风貌。依托这一战略,易福门兼具了一个中型家族企业的灵活性和公司集团的国际性和创新实力。因此在2011年,易福门取得了5.7亿欧元的销售业绩。
 
  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。
  空气流量传感器是测定吸入发动机的空气流量传感器。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。[1]
  选择
  流量传感器是能感受流体流量并转换成可用输出信号的一种传感器。那么如何正确选择流量传感器?影响其的因素有哪些?
  影响空气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。
  优点
  (1)空气流量传感器可用来测量工业导电液体或浆液。 [3]
  (2)空气流量传感器无压力损失。
  (3)测量范围大,电磁流量变送器的口径从2.5mm到2.6m。
  (4)空气流量传感器计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。
  膜式空气流量传感器
  膜式空气流量传感器属于容积式的空气流量传感器,其测量原理是采用表壳体计量室内的测量组件隔膜在进出口燃气压力差(以此为动力)的作用下产生不断的交替运动,从而把充满计量室内的燃气不断地分隔成单个的计量体积(循环体积)排向出口,再通过机械传动机构与计数器相连,实行对单个计量体积的计数和单个计量体积量的运算传递,从而可测得(计量)流通的燃气总量。膜式空气流量传感器具有量程比宽、安装方便,对表前、后直管段的要求不高等优点,但其体积大、量程小,易受腐蚀导致漏气、计量不准,维修不方便,只适用于低压,只能计量工况流量,不易实行智能温、压补偿。现有在线使用的(6~100)m3/h的皮膜表共计500多只,每年需更换四五十只,主要是不走、漏气等原因;曾对在线使用的皮膜表拆下送检,结果发现没有合格的,主要是小流量严重偏慢或不走,此类表无法进行日常维护,只有更换或送厂家修理或报废。
  功能特性
  目前可以根据水流量的大小设计[1]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。[5]
  原理
  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。[6]
  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。[7]
  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。
  电子控制汽油喷射系统的空气流量传感器有多种型式,目前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。
  一、叶片式空气流量传感器的结构、工作原理及检测[8]
  1、叶片式空气流量传感器结构及工作原理
  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,如丰田CAMRY(佳美)小轿车、丰田PREVIA(大霸王)小客车、马自达MPV多用途汽车等。其结构如图 1所示,由空气流量计和电位计两部分组成。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。
  空气流量传感器
  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。
  2、叶片式空气流量传感器的检测
  (1)丰田车叶片式空气流量传感器的检测
  图 7所示为丰田PREVIA(大霸王)车2TZ-FE发动机用叶片式空气流量传感器电路原理图。其检测方法有就车检测和单件检测两种。
  A、就车检测
  点火开关置“OFF”,拔下该流量传感器导线连接器,用万用表Ω档测量连接器内各端子间的电阻。其电阻值应符合表 1所示;
  如不符,则应更换空气流量传感器。
  表 1 叶片式空气流量传感器各端子间的电阻(丰田PREVIA车)端子 标准电阻(kΩ) 温度(℃)[9]
  VS-E2 0.2-0.60 -
  VC-E2 0.20-0.60 -
  10.00-20.00 -20
  4.00-7.00 0
  THA-E2 2.00-3.00 20
  0.90-1.30 20
  0.40-0.70 60
  FC-E1 不定 -
  B、单件检测
  点火开关置“OFF”,拔下空气流量传感器的导线连接器,拆下与空气流量传感器进气口连接的空气滤清器,拆开空气流量传感器出口处空气软管卡箍,拆除固定螺栓,取下空气流量传感器。
  首先检查电动汽油泵开关,用万用表Ω档测量E1-FC端子:在测量片全关闭时,E1-FC间不应导通,电阻为∞;在测量片开启后的任一开度上,E1-FC端子间均应导通,电阻为0。
  然后用起子推动测量片,同时用万用表Ω档测量电位计滑动触点Vs与E2端子间的电阻(如图 8):在测量片由全闭至全开的过程中,电阻值应逐渐变小,且符合表 2所示;如不符,则须更换空气流量传感器。丰田CROWN 2.8小轿车5M-E发动机的叶片式空气流量传感器各端子间电阻标准值如表 3所示。
  表 2 叶片式空气流量传感器各端子间的电阻(丰田PREVIA车)
  端子 标准电阻(Ω) 测量片位置
  FC-E1 ∞ 测量片全关闭
  0 测量片开启
  VS-E2 20-600 全关闭
  20-1200 从全关到全开
  表 3 叶片式空气流量传感器各端子间的电阻(丰田CROWN2.8小轿车5M-E发动机)
  端子 温度(℃) 测量片位置 标准电阻(kΩ)
  E2-VS - 完全关闭 0.02
  - 从关闭到全开 0.02-1.00
  E1-FC - 完全关闭 ∞
  - 任何开度 0
  E2-THA 0 - 4.00-7.00
  20 - 2.00-3.00
  40 - 0.90-1.30
  60 - 0.40-0.70
  E2-VC - - 0.10-0.30
  E2-VB - - 0.20-0.40
  E2-FC - - ∞
  (2)日产车叶片式空气流量传感器的检测
  图 9所示为日产车叶片式空气流量传感器电路的检测(端子“标记”有新旧两种)。用万用表Ω档测量各端子之间的电阻时,旧“标记”端子之间应符合表 4所示的标准值,新“标记”端子之间应符合表 5所示的标准值。否则,应更换空气流量传感器。
  表 4 空气流量传感器旧“标记”各端子间电阻值(日产车)
  触点 端子 标准电阻值(Ω) 测量片位置
  电动汽油
  泵开关
  ∞ 测量片关闭
  (触点打开)
  36-39 0 测量片打开
  (触点关闭)
  电位计 6-9 250-350 -
  6-8 150-250 -
  8-9 50-150 -
  7-8 0- ∞ 测量片由全闭到全开
  表 5 叶片式空气流量传感器新“标记”各端子间电阻值(日产车) 端子 电阻值(Ω) 测量片位置
  33-35 约100 -
  33-34 约200 -
  32-33 0-∞ 测量片滑动时
  32-34 0-∞ 测量片滑动时
  25-34 阻值随外界温度而定
  (3)五十铃车叶片式空气流量传感器的检测
  电位计与空气流量计的内部接线如图 10所示。工作时,滑动臂在电位计的电阻片上滑动,端子7与8之间的电压U和端子6与9之间的电压UB作为输入信号输入电控单元中。
  在检查时,取下空气流量传感器的导线连接器,将万用表(电阻档)接在6、7端子上,使测量片平稳地张开,其间的电阻值是逐渐变化的;6与9端子之间的阻值为350-400Ω,空气温度传感器27与6之间的电阻值为0.30-1OKΩ。
  电动汽油泵触点39和36端子之间在测量片全闭时不导通(断开);测量片只要稍一转动,39和36端子之间便导通。
  二、卡门涡旋式空气流量传感器的检查
  1、卡门涡旋式空气流量传感器结构和工作原理
  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形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。根据卡门涡流理论,这个旋涡行列是紊乱地依次沿气流流动方向移动,其移动的速度与空气流速成正比,即在单位时间内通过涡流发生器后方某点的旋涡数量与空气流速成正比。因此,通过测量单位时间内涡流的数量就可计算出空气流速和流量。
  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。
  2、卡门涡旋式空气流量传感器的检测
  以丰田凌志LS400轿车1UZ-FE发动机用反光镜检出式空气流量传感器为例。该传感器与ECU的连接电路如图 14所示。
  (1)电阻检测
  点火开关置“OFF”,拔下空气流量传感器的导线连接器,用万用表电阻档(如图 14所示)测量传感器上“THA”与"El"端子之间的电阻,其标准值如表 6所示。如果电阻值不符合标准值,则更换空气流量传感器。
  表 6 卡门涡旋式空气流量传感器THA-E1端子间的电阻(丰田凌志LS400轿车)
  端子
  标准电阻(kΩ) 温度(℃)
  THA-E1 10.0 -20
  4.0-7.0 0
  2.0-3.0 20
  0.9-1.3 40
  0.4-0.7 60
  (2)空气流量传感器的电压检测
  插好此空气流量传感器的导线连接器,用万用表电压档检测发动机ECU端子THA-E2、Vc-E1、KS-E1间的电压,其标准电压值见表 7所示。若电压不符合要求,则按图 15所示进行故障诊断。
  表 7丰田凌志LS400轿车1UZ-FE发动机 ECU THA-E2、VC-E1、KS-E1端子电压
  端子 电压(V) 条件
  THA-E2 0.5-3.4 怠速、进气温度20℃
  4.5-5.5 点火开关ON
  KS-E1 2.0-4.0(脉冲发生) 怠速
  VC-E1 4.5-5.5 点火开关ON