Nelle auto moderne, nei trattori e in altre attrezzature, sono ampiamente utilizzati vari sistemi idraulici.Un ruolo importante nel funzionamento di questi sistemi è svolto dai sensori-allarmi idraulici: leggi tutto su questi dispositivi, i loro tipi esistenti, la progettazione e il funzionamento, nonché la selezione e la sostituzione dei sensori, nell'articolo
Cos'è un sensore di allarme idraulico?
Dispositivo di segnalazione idrosensore (relè sensore, indicatore sensore del livello del liquido) - un elemento di sistemi elettronici di controllo, monitoraggio e indicazione dei sistemi idraulici dei veicoli;Un sensore di soglia che invia un segnale a un indicatore o ad uno o più attuatori quando il liquido raggiunge un livello di soglia predeterminato.
In ogni veicolo sono presenti diversi sistemi e componenti idraulici: sistemi idraulici di potenza (nei camion, trattori e attrezzature varie), sistemi di lubrificazione e raffreddamento dell'unità di potenza, sistema di alimentazione, lavavetri, servosterzo e altri.In alcuni sistemi il livello del liquido deve essere costantemente monitorato (come in un serbatoio di carburante), mentre in altri è necessario solo ottenere informazioni sulla presenza o assenza di liquido, oppure sul superamento di un certo livello da parte del liquido (superamento o diminuzione) .Il primo compito viene risolto dai sensori di livello continui, mentre per il secondo vengono utilizzati sensori di allarme idraulico (DGS) o sensori di livello del liquido.
I DGS sono installati nei vasi di espansione, nel basamento del motore e in altri elementi dei sistemi idraulici.Quando il liquido raggiunge un certo livello, il sensore viene attivato, chiude o apre il circuito, fornendo un indicatore di accensione/spegnimento sul cruscotto (ad esempio, un indicatore di goccia d'olio) o accendendo/spegnendo attuatori: pompe, azionamenti e altri che prevedono una variazione del livello del liquido o un cambio della modalità di funzionamento dell'intero impianto idraulico.Questo è il motivo per cui il DGS viene spesso chiamato sensori-segnalatori e sensori-relè.
Sulle moderne apparecchiature automobilistiche viene utilizzata un'ampia varietà di sensori-allarmi idraulici: dovrebbero essere descritti in modo più dettagliato.
Tipologie e caratteristiche dei sensori di allarme idraulici
I sensori odierni sono suddivisi in diverse tipologie in base al principio fisico di funzionamento, all'ambiente di lavoro (tipo di liquido) e alle sue caratteristiche, alla posizione normale dei contatti, al metodo di connessione e alle caratteristiche elettriche.
Secondo il principio fisico di funzionamento, i DGS automobilistici sono divisi in due gruppi:
● conduttometrico;
● Galleggiante.
I sensori conduttometrici sono progettati per funzionare con liquidi elettricamente conduttivi (principalmente acqua e liquidi refrigeranti).Questi DGS misurano la resistenza elettrica tra il segnale e gli elettrodi comuni (di terra) e, quando la resistenza diminuisce bruscamente, invia un segnale a un indicatore o attuatore.Un sensore di conducibilità è costituito da una sonda metallica (solitamente in acciaio inossidabile) e un circuito elettronico (include un generatore di impulsi e un amplificatore di segnale).La sonda svolge le funzioni del primo elettrodo, le funzioni del secondo elettrodo sono affidate al contenitore stesso con il liquido (se è metallico) o ad una striscia metallica adagiata lungo il fondo o le pareti del contenitore.Il sensore conduttometrico funziona semplicemente: quando il livello del liquido è al di sotto della sonda, la resistenza elettrica tende all'infinito - non c'è segnale all'uscita del sensore, oppure c'è un segnale di basso livello del liquido;Quando il liquido raggiunge la sonda del sensore, la resistenza diminuisce bruscamente (il liquido conduce corrente) - all'uscita del sensore, il segnale cambia al contrario.
I sensori a galleggiante possono funzionare con qualsiasi tipo di liquido, sia conduttivo che non conduttivo.La base di tale sensore è un galleggiante di un design particolare associato a un gruppo di contatti.Il sensore si trova al livello limite che il liquido può raggiungere durante il normale funzionamento del sistema e quando il liquido raggiunge questo livello invia un segnale all'indicatore o all'attuatore.
Esistono due tipi principali di sensori a galleggiante:
● Con galleggiante collegato al contatto mobile del gruppo contatti;
● Con galleggiante magnetico e interruttore reed.
I DGS del primo tipo sono i più semplici nel design: si basano su un galleggiante sotto forma di sonda di plastica o cilindro cavo di ottone collegato al contatto mobile del gruppo di contatti.Quando il livello del liquido sale, il galleggiante si alza e ad un certo punto si verifica un cortocircuito o, al contrario, l'apertura dei contatti.
I sensori del secondo tipo hanno una struttura leggermente più complessa: si basano su un'asta cava con all'interno un interruttore reed (interruttore magnetico), lungo l'asse del quale può muoversi un galleggiante anulare con un magnete permanente.Una variazione del livello del liquido fa sì che il galleggiante si sposti lungo l'asse e quando il magnete passa accanto all'interruttore reed, i suoi contatti vengono chiusi o aperti.
In base al tipo di ambiente di lavoro, gli allarmi sensori-idraulici automobilistici si dividono in quattro tipologie principali:
● Per lavori in acqua;
● Per lavori in antigelo;
● Per lavori in olio;
● Per il funzionamento a carburante (benzina o diesel).
Rivelatore sensore-idraulico con sonda metallica
Schema di un sensore a galleggiante con contatto mobile
Schema di un sensore reed con galleggiante magnetico
I DGS per fluidi diversi differiscono nei materiali utilizzati e i sensori dei galleggianti differiscono anche nelle dimensioni dei galleggianti per fornire una portanza sufficiente in ambienti di densità diverse.
In base alla posizione normale dei contatti, i sensori si dividono in due gruppi:
● Con contatti normalmente aperti;
● Con contatti normalmente chiusi.
I sensori possono avere diverse modalità di connessione all'impianto elettrico: connettori remoti con contatti a coltello, connettori integrati con contatti a coltello e connettori integrati a baionetta.In genere, i DGS automobilistici hanno quattro pin: due per l'alimentazione ("più" e "meno"), un segnale e uno per la calibrazione.
Tra le principali caratteristiche dei sensori è necessario evidenziare la tensione di alimentazione (12 o 24 V), il tempo di ritardo della risposta (da funzionamento istantaneo ad un ritardo di pochi secondi), il range di temperatura di funzionamento, il consumo di corrente, la filettatura di montaggio e dimensione dell'esagono chiavi in mano.
Progettazione e caratteristiche dei sensori-dispositivi di segnalazione idraulici automobilistici
Tutti i moderni DGS automobilistici hanno essenzialmente lo stesso design.Si basano su una custodia in ottone, all'esterno della quale è presente una filettatura e un esagono chiavi in mano.All'interno della custodia è presente un elemento sensibile (sonda a galleggiante o sonda in acciaio), un gruppo contatti ed una scheda con circuito amplificatore/generatore.Nella parte superiore del sensore è presente un connettore elettrico o un cablaggio con un connettore all'estremità.
Il sensore è montato in un serbatoio o altro elemento del sistema idraulico mediante una filettatura attraverso un O-ring (guarnizione).Con l'aiuto di un connettore il sensore viene collegato all'impianto elettrico del veicolo.
Un veicolo può avere fino a cinque o più sensori-allarmi idraulici che svolgono le funzioni di monitoraggio del livello di carburante, liquido di raffreddamento, olio nel motore, fluido nel sistema idraulico, fluido nel servosterzo, ecc.
Come scegliere e sostituire il sensore-allarme idraulico
Sensori di livello dei liquidisono importanti per il normale funzionamento dei singoli sistemi e del veicolo nel suo insieme.Vari segnali indicano il guasto del DGS: falsi allarmi di indicatori o attuatori (accensione o spegnimento di pompe, ecc.) O, al contrario, l'assenza di un segnale sull'indicatore o sugli attuatori.Per evitare gravi malfunzionamenti, il sensore deve essere sostituito il prima possibile.
Per la sostituzione, è necessario prendere sensori solo dei tipi e modelli consigliati dalla casa automobilistica.Il DGS deve avere determinate dimensioni e caratteristiche elettriche, quando si installa un sensore di altro tipo il sistema potrebbe non funzionare correttamente.Il sensore viene sostituito secondo le istruzioni di riparazione del veicolo.Di solito, questo lavoro si riduce a disabilitare il sensore, spegnerlo con una chiave e installare un nuovo sensore.Assicurarsi di pulire il sito di installazione del sensore dallo sporco e utilizzare un O-ring (solitamente incluso) durante l'installazione.In alcuni casi potrebbe essere necessario scaricare il liquido dal dispositivo.
Sensori-allarmi idraulici
Dopo l'installazione, alcuni sensori necessitano di calibrazione, il cui processo è descritto nelle relative istruzioni.
Con la corretta selezione e sostituzione del sensore-allarme idraulico, qualsiasi sistema ad esso associato funzionerà normalmente, garantendo un funzionamento affidabile e sicuro del veicolo.
Orario di pubblicazione: 12 luglio 2023