从奔驰漏油的危害看陶瓷膜片压力变送器的应用
2025年02月10日 12:57:27
来源：云南昌晖仪表制造有限公司 >> 进入该公司展台
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最近奔驰漏油事件调查结果终于公布了，原来是”该车发动机在装配过程中将机油防溅板固定螺栓遗落在发动机内，发动机高速运转过程中，其第二缸连杆大头撞击该遗落的螺栓，使该螺栓击破缸体，造成的漏油。“这次螺栓是掉在了发动机里，那如果掉在汽车其他有油的部件里呢？”
汽车还有哪些部件里有油？①机油机油有润滑、散热、密封、清洗、防锈的作用。机油被誉为汽车“血液”，在循环过程中可以润滑和清洗发动机的杂质，并循环到机油滤芯后过滤。机油有很强的耐高温，可以吸收发动机的热量进行辅助散热等。②变速箱油变速箱油有润滑、冷却、清洗、防锈、传递动力的作用。变速箱里面的运动与结构要比发动机复杂的多，变速箱油自然是重中之重。尤其是自动变速油，它除了对变速箱齿轮润滑散热还要兼顾传递动力的责任。③刹车油刹车油有润滑、传递制动压力的作用。汽车的刹车油又叫汽车制动液，就是用于汽车液压制动系统的液体。当踩刹车时，从脚踏板上踩下去的力量，由刹车总泵的活塞，通过刹车油传递能量到车轮各分泵，使摩擦片涨开，达到停止车辆前进的目的，刹车油在整个过程中起到的是力传递的作用。④转向助力油转向助力油起润滑、传递转向动力的作用。助力转向油是汽车转向助力系统里的一种特殊油液，通过液压作用，可以使方向盘变的非常轻巧可控。⑤减震器油减震器油用于减震器中，以减轻车辆上下颤动。
这些油对于汽车都至关重要，漏油会直接影响汽车的性能，会导致机件润滑不良、冷却不足，引起机件提前损坏，甚至引起严重的安全事故。
除了新闻中的原因，还有什么原因会造成漏油呢？其实汽车无论在新车期或老年期，都有可能发生漏油的现象，很多大的故障往往就是从漏油开始。
一般漏油常见的原因①产品质量、材质或工艺不佳，结构设计存在问题；②装配不当，配合表面不清洁，衬垫破损、位移或未按操作规范进行安装；③紧固螺母拧力不均、滑丝断扣或松旷脱落等导致工作失效；④密封材料长期使用后磨损过限，老化变质、变形失效；⑤润滑油添加过多、油面过高或加错油品；⑥零部件接合表面挠曲变形、壳体破损，使润滑油渗出；⑦通气塞、单向阀堵塞后，由于箱壳内外气压差的作用，往往会引起密封薄弱处漏油。汽车结构非常复杂，成千上万的零件组装而成的它，每组与每组零件的啮合、运动、做功，都需要油的辅助才可以完成。
油在智能工厂生产过程的应用作为工厂自动化生产过程中的重要测量参数，压力的测量就离不开油的帮助，测量介质通过隔离膜片和隔离油的传递，才把压力作用于感应元件。隔离油起到压力传递和保护感应元件的作用。
下图是压阻式的传感器结构，过程压力作用于隔离膜片后，通过隔离油将压力传递到压敏电阻，不同的压力产生不同的电阻值，最后通过惠斯通电桥转换成电流信号，从而进行压力测量。
含油的传感器结构同样存在着一定风险在工业领域，这个风险可能不是螺栓，但它如果出现问题，损失可能就远不止100万了。当遭遇极其复杂的压力测量工况时，譬如高真空，高腐蚀，隔离膜片很容易被破损而造成隔离油的泄露，这时隔离油会进入到过程管道中而产生介质污染，而且这种污染是不可逆的，会造成大量的物料浪费和成本损失。
譬如生物制药发酵罐的培养基液非常昂贵，一旦隔离油泄露，就会造成培养基液被毁失效，高达上百万的财产损失，更严重的情况下，隔离油和介质发生化学反应，产生有毒介质或者发生爆炸，造成额外的人身损伤。
但是这种隔离油对于压力测量来说又是非常关键的环节，这种泄露隐患对于压力测量来说是很难避免的。有一群工程师想了一个办法：不用油不就行了？于是他们设计了下图：
上图是陶瓷膜片压力变送器的传感器结构图，采用电容式测量原理，但不同之处在于过程压力直接作用于陶瓷膜片，从而改变极板间的距离d，两极板间的电容值也发生变化，压力值转换成电容值。
最奇妙的地方在于，两极板间的介质是空气，整个传感器内部没有一滴油，所以从原理上根本消除了由于隔离膜片损坏而造成漏油的风险。陶瓷膜片除了非充油这个特点外，这群聪明的工程师还为它设计了核心技术：就是采用了99.9%纯度的Al2O3，特别适合在高真空，高腐蚀，高磨损，频繁压力冲击的工况下试用。另外，一旦陶瓷膜片破裂，传感器就会探测报警，从而进一步提高了陶瓷膜片的安全性。
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