汽車起重機氣壓不正常的故障排查

摘要：闡述進口全路面起重機壓力傳感器的特點，結合平常的檢修與應用，分析氣壓傳感器的常見故障原因，提出排除故障的方法，為進口汽車起重機檢修及運用中快速排除類似故障提供參考。

關鍵詞：全路面起重機;氣壓傳感器;故障診斷;維修

1" "氣壓傳感器概述

氣壓傳感器是由一種檢測裝置，能感受到被測量的信息，并能將檢測感受到的信息，按一定規律變換成為電信號或其他所需形式的信息輸出。目前最常使用的氣壓傳感器有壓阻式、電容式、壓電式等。

壓阻式壓力傳感器基本原理是把壓力變化轉化為電阻變化。其傳感元件是一個對壓強敏感的薄膜，連接可變電阻器。當被測氣體的壓強變化時薄膜變形，該電阻器的阻值發生改變。它用5V供電，從傳感器電阻信號端取得0～5V的信號電壓，輸入計算機的IO板，再經過處理輸入主控機，計算機再把數據以指針或者數字形式在顯示器上顯示出來。

電容式氣壓傳感器原理是把壓力變化轉化為電容的變化。有些氣壓傳感器采用變容式硅膜盒，當外界大氣壓力發生變化時，單晶硅膜盒隨著發生彈性變形，從而引起硅膜盒平行板電容器電容量變化。壓電式氣壓傳感器是利用壓電材料，把壓力變化轉化為電量的變化。

全路面起重機常用氣壓傳感器故障一般分以下3種情況：一是氣壓傳感器數值不準，系統氣壓能打上氣而氣壓值不變;二是氣壓傳感器輸出數值不穩，忽高忽低;三是氣壓傳感器失效。

2nbsp; "故障現象

一臺日本生產的多田野FAUN牌230t起重機，在司機啟動該機后，該機氣壓指示不正常，一直在零位，但腳剎車制動系統正常，手剎車制動系統也能正常操作。

3" "故障初步分析

分析認為，此傳感器是氣路1跟氣路2集成在一起的傳感器，而引起氣壓表無法指示的原因主要有以下5點：一是氣壓傳感器氣路阻塞。由于干燥罐沒有定期更換，造成氣路水分、雜質過多，導致氣路阻塞。二是氣壓傳感器保險燒壞。三是主控制線路存在問題。四是氣壓傳感器損壞。五是PLC控制器或顯示器損壞。

4" "故障排查

4.1" "排查氣路

通過故障現象得知，腳剎車氣路與手剎車制動氣路可以正常上氣。到氣壓傳感器處松開進氣管路后發現，氣壓很大，接上氣壓表測得0.8MPa，并不影響行駛。接氣壓表位置如圖1所示。詢問得知，操作者剛剛保養更換完干燥管。在儲氣罐處打開排污閥，并未發現氣路內水分過多，只是氣壓沒有指示，一直是在零位。分析認為，問題可能出在保險、氣壓傳感器或者電路等方面。

4.2" "排查保險

查詢相關電路圖（見圖2），查出供電保險為F001。F001保險不僅是給PLC控制器供電，還給電源模塊供電。用試燈檢查，該保險正常。

4.3" "排查電路

由相關電路圖得知，此氣壓傳感器供電是5V。電源從P010主控制器上的X3/10.9輸出，到IO板P006上的轉向傳感器B501/B504。給這兩個傳感器供電的同時，再給P008上的氣壓傳感器B18共電。

用萬用表檢測X3/10.9供電電壓是2V，這說明主供電電源有問題，氣壓傳感器跟主5V供電電壓都不正常。與之相關的電路還有兩個轉向傳感器B501/B502，將轉向傳感器斷開，檢測主供電電源X3/10.9電壓值為5V。這有3種可能：第一是轉向傳感器損壞，第二是線路存在短路，把電壓拉低，第三是主供電電源模塊有問題。

首先將兩個轉向傳感器B501/B502斷開，用萬用表分別檢測轉向傳感器2/3端子，與5/6之間的電阻，均為5kΩ。在轉輪時分別檢測B501的2/4端子，與B5025/7端子之間阻值變化是否均勻。如果在輪子左右轉動時，轉向電位器B501/B502信號與負極端出現阻值異常跳動，則可判定電位器存在故障。

檢查兩個轉向傳感器B501/B502到IO板D006之間的線路是否正常。經檢查得知，兩轉向傳感器B501/B502信號與負極之間阻值變化正常，從傳感器到IO板D006之間線路正常，對地阻值無窮大。這說明線路與轉向電位器正常，只能是主供電模塊有問題，經返廠維修后電源模塊供電正常。

維修完電源模塊后，再檢測X3/10.9主供電電壓是5V。此時在B18進氣端加兩個氣壓表，啟動設備上氣。當氣壓到0.8MPa 時，下車PLC顯示器指示氣壓還是在0MPa。用萬用表檢測傳感器B18的2號插頭電壓為1.2V，3號端子電壓為5V，4號端子電壓為0V，5號端子電壓為1.2V，6號端子電壓為5V，7號端子電壓為0V。

檢測說明氣壓傳感器的供電電源沒有問題。再分別檢測IO板D008上4/5端子對地之間電壓，傳感器的信號線電源為1.2V。這說明信號線也沒有問題，可能是氣壓傳感器有問題。

4.4" "排查氣壓傳感器

檢查氣壓傳感器是否損壞，最常用的方法是替換法，但現場并沒有第二個氣壓傳感器來替換。該傳感器為壓阻式氣壓傳感器，可以用電阻法來模擬傳感器的工作量程。

具體方法如下：用5kΩ多圈電位器（見圖3）1號角接正極氣壓傳感器的3號端子，2號角接信號氣壓傳感器的2號端子，3號角接負極氣壓傳感器的4號端子。把萬用表打到電壓擋，用萬用表的正極筆接信號線，負極筆測負極，檢測電壓值的變化。通過調整電位器阻值的大小，觀察下車電腦顯示器，氣壓值的變化是否隨阻值線性變化。試驗時儀表盤顯示如圖4所示。

用萬用表的歐姆擋測得電位器2/3之間阻值在2kΩ時，氣壓指示在0MPa，2號端子電壓值為1.2V。電位器2、3之間阻值在0Ω時氣壓顯示1.6 MPa，2號端子電壓值為5V。此時可以看出，氣壓傳感器的工作量程為0～2kΩ，工作電壓為1.2～5V，最高耐壓值可選用2MPa 左右。根據以上數據可知，此設備的氣壓傳感器失效損壞，可根據測得的數據從市面上選擇合適的氣壓傳感器更換。用電位器模擬信號時，顯示器指針工作正常，說明顯示器跟控制器沒有故障。更換合適氣壓傳感器后，各氣壓指示正常，如圖5所示。

5" 結束語

本文在概述壓力傳感器的基礎上，結合平常的檢修與應用，分析氣壓傳感器的常見故障原因，提出排除故障的方法，可為進口汽車起重機檢修、快速排除類似故障提供參考。