یکی از سنسورهای کلیدی برای حفاظت از سیستم هیدرولیک بیل مکانیکی زوم‌لاین ZE230 می‌رویم: سنسور دمای روغن هیدرولیک (Hydraulic Oil Temperature Sensor).سنسور حرارت سیستم هیدرولیک بیل مکانیکی زوم لاین ZE230

گرم شدن بیش از حد روغن هیدرولیک یکی از مخرب‌ترین اتفاقاتی است که می‌تواند برای یک بیل مکانیکی رخ دهد. این سنسور نقش یک نگهبان را ایفا می‌کند و قبل از اینکه دما به سطح بحرانی برسد و آسیب‌های جدی به پمپ‌ها، شیرها و جک‌ها وارد شود، به اپراتور هشدار می‌دهد.

۱. وظیفه اصلی و اهمیت سنسور دمای روغن هیدرولیک

وظیفه این سنسور، اندازه‌گیری مداوم دمای روغن هیدرولیک و ارسال این اطلاعات به صورت یک سیگنال الکتریکی به کنترلر اصلی دستگاه (ECU/VECU) است.

اهمیت این سنسور به دلایل زیر است:

• حفاظت از ویسکوزیته روغن: روغن هیدرولیک برای عملکرد صحیح باید ویسکوزیته (غلظت) مشخصی داشته باشد.
• دمای بیش از حد بالا (>90∘C> 90^\circ C>90∘C): روغن بیش از حد رقیق می‌شود. این امر باعث کاهش روانکاری، افزایش اصطکاک و سایش بین قطعات فلزی (مانند پیستون‌های پمپ و اسپول‌های شیر)، و افزایش نشتی داخلی در سیستم می‌شود. نتیجه آن کاهش قدرت، کندی عملکرد و فرسودگی سریع قطعات است.
• دمای بیش از حد پایین (در هوای سرد): روغن بیش از حد غلیظ می‌شود. این امر باعث افزایش فشار بر پمپ‌ها، کندی حرکت در ابتدای کار و پدیده کاویتاسیون (ایجاد حباب‌های بخار در روغن) می‌شود که به پمپ آسیب می‌زند.
• حفاظت از آب‌بندها و شیلنگ‌ها: دمای بالا عمر اورینگ‌ها، سیل‌ها (seals) و شیلنگ‌های لاستیکی را به شدت کاهش می‌دهد. آن‌ها خشک، شکننده و ترک‌خورده می‌شوند که منجر به نشتی‌های پرهزینه می‌گردد.
• کنترل هوشمند سیستم خنک‌کننده: در بسیاری از بیل‌های مکانیکی مدرن، کنترلر از اطلاعات این سنسور برای کنترل سرعت فن رادیاتور هیدرولیک استفاده می‌کند. اگر دمای روغن بالا برود، کنترلر سرعت فن را افزایش می‌دهد تا خنک‌کاری بیشتری انجام شود و در مصرف انرژی صرفه‌جویی گردد.سنسور حرارت سیستم هیدرولیک بیل مکانیکی زوم لاین ZE230
• پیشگیری از آسیب‌های فاجعه‌بار: این سنسور با اعلام هشدار به موقع، به اپراتور فرصت می‌دهد تا کار را متوقف کرده و علت گرم شدن سیستم را بررسی کند، قبل از اینکه پمپ اصلی چند هزار دلاری از کار بیفتد.

۲. محل قرارگیری سنسور در زوم‌لاین ZE230

محل نصب این سنسور باید جایی باشد که بتواند نمای دقیقی از دمای کلی روغن در سیستم ارائه دهد. بهترین مکان برای این کار، مخزن هیدرولیک (Hydraulic Tank) است.

• مکان دقیق: معمولاً سنسور مستقیماً روی بدنه مخزن هیدرولیک، اغلب در قسمت پایینی یا جانبی آن، پیچ می‌شود. نوک سنسور در روغن شناور است تا دما را به طور مستقیم اندازه‌گیری کند.
• شناسایی: به دنبال یک سنسور با یک کانکتور برق دو یا سه سیمه باشید که روی تانک هیدرولیک نصب شده است. معمولاً بدنه آن برنجی یا فولادی است. برای پیدا کردن آن، می‌توانید به محفظه‌ای که تانک هیدرولیک و پمپ‌ها در آن قرار دارند (معمولاً در سمت راست دستگاه) مراجعه کنید.

<p style=“text-align: center;”>

<img src=“https://i.imgur.com/k6lPqS1.jpg” alt=“نمونه سنسور دمای روغن” width=“500”>

<br>

<em>تصویر ۱: نمونه‌ای از یک سنسور دمای روغن که از نوع ترمیستور است. بدنه برنجی و رزوه برای نصب روی مخزن مشخص است.</em>

</p>

۳. نحوه عملکرد سنسور

اکثر سنسورهای دمای روغن در ماشین‌آلات سنگین از نوع ترمیستور (Thermistor) هستند.

• ترمیستور: یک نوع مقاومت الکتریکی است که مقاومت آن با تغییر دما به طور قابل پیش‌بینی تغییر می‌کند.
• نوع NTC (Negative Temperature Coefficient): این نوع در بیل‌های مکانیکی رایج‌تر است. در ترمیستور NTC، با افزایش دما، مقاومت الکتریکی کاهش می‌یابد.سنسور حرارت سیستم هیدرولیک بیل مکانیکی زوم لاین ZE230
• فرآیند کار:

1. کنترلر دستگاه (ECU) یک ولتاژ مرجع ثابت (معمولاً $5V$) را به سنسور ارسال می‌کند.
2. این ولتاژ از ترمیستور عبور می‌کند. مقاومت ترمیستور بسته به دمای روغن، مقداری از این ولتاژ را “مصرف” می‌کند.
3. ولتاژ باقیمانده (ولتاژ سیگنال) از طریق سیم دیگر به کنترلر بازمی‌گردد.
4. کنترلر این ولتاژ بازگشتی را می‌خواند و با استفاده از یک جدول مرجع داخلی، آن را به یک مقدار دمای دقیق (مثلاً 2.5V=60∘C2.5V = 60^\circ C2.5V=60∘C) تبدیل می‌کند.
5. این مقدار دما روی مانیتور کابین نمایش داده می‌شود.

۴. علائم خرابی و عیب‌یابی سنسور دمای روغن هیدرولیک

خرابی این سنسور می‌تواند به چند شکل بروز کند:

• نمایش دمای غیرعادی روی مانیتور:
• نمایش دمای بسیار بالا (مثلاً 120∘C120^\circ C120∘C) بلافاصله پس از روشن کردن دستگاه سرد: این معمولاً به دلیل اتصال کوتاه (Short Circuit) در سیم‌کشی یا داخل سنسور رخ می‌دهد. اتصال کوتاه باعث می‌شود ولتاژ سیگنال به صفر نزدیک شود که کنترلر آن را به عنوان دمای بی‌نهایت بالا تفسیر می‌کند.
• نمایش دمای بسیار پایین (مثلاً −40∘C-40^\circ C−40∘C) حتی زمانی که دستگاه گرم است: این معمولاً به دلیل قطعی (Open Circuit) در سیم‌کشی، جدا شدن سوکت، یا خرابی داخلی سنسور است. در این حالت، ولتاژ سیگنال برابر با ولتاژ مرجع ($5V$) می‌شود که کنترلر آن را به عنوان دمای بی‌نهایت پایین تفسیر می‌کند.
• عدم نمایش دما یا نمایش پیام خطا: مانیتور ممکن است به جای عدد دما، خط تیره (—) یا یک کد خطا نشان دهد.
• کارکرد دائمی فن خنک‌کننده با حداکثر سرعت: اگر کنترلر سیگنال معتبری از سنسور دریافت نکند، ممکن است به عنوان یک اقدام پیشگیرانه و ایمنی، فن را به طور دائم با حداکثر سرعت به کار بیندازد تا از داغ شدن احتمالی سیستم جلوگیری کند.

مراحل عیب‌یابی اولیه:

1. بازرسی چشمی: سوکت و سیم‌کشی سنسور را برای هرگونه قطعی، خوردگی یا آسیب فیزیکی بررسی کنید.
2. تست با مولتی‌متر:

• سوکت را جدا کنید.
• مقاومت دو پایه سنسور را با مولتی‌متر اندازه‌گیری کنید. این مقدار باید با توجه به دمای محیط، یک عدد منطقی باشد (معمولاً در دمای اتاق چند هزار اهم است). می‌توانید سنسور را باز کرده و در آب گرم قرار دهید و ببینید آیا مقاومت آن به نرمی کاهش می‌یابد یا خیر. اگر مقاومت صفر (اتصال کوتاه) یا بی‌نهایت (قطعی) بود، سنسور خراب است.
• ولتاژ سوکتی که از سمت کنترلر می‌آید را چک کنید. باید یک پایه ولتاژ مرجع ($5V$) و یک پایه اتصال به بدنه (Ground) داشته باشد.

۵. دلایل واقعی داغ شدن روغن هیدرولیک

اگر سنسور سالم است و دمای بالا را نشان می‌دهد، مشکل جدی است. دلایل شایع عبارتند از:

• کثیف بودن رادیاتور هیدرولیک: گرفتگی پره‌های رادیاتور با گرد و غبار، روغن یا گریس، مانع از تبادل حرارت می‌شود. این شایع‌ترین علت است.
• خرابی فن خنک‌کننده: خرابی موتور هیدرولیکی فن یا تسمه آن.
• پایین بودن سطح روغن هیدرولیک: روغن کم، سریع‌تر داغ می‌شود.
• استفاده از روغن نامناسب: روغنی با ویسکوزیته اشتباه.
• نشتی داخلی در سیستم: فرسودگی پمپ اصلی یا شیرهای کنترل باعث می‌شود روغن پرفشار بدون انجام کار به تانک برگردد و انرژی آن به گرما تبدیل شود.
• تنظیم نادرست ریلیف ولو اصلی (Main Relief Valve): اگر این شیر در فشار پایین‌تر از حد استاندارد باز شود، باعث اتلاف انرژی و تولید گرما می‌شود.سنسور حرارت سیستم هیدرولیک بیل مکانیکی زوم لاین ZE230