تيش فيل: مستشعر ضغط اسطوانة جديد يساعد على تحسين محركات كبيرة

بقلم يورغ ستادلر • 23 جمادى الأولى 1439

أساليب قياس الضغط الأمثل توفير الوقود

ويمكن زيادة كفاءة المحركات الكبيرة مثل تلك المستخدمة على السفن التجارية بمساعدة أجهزة استشعار الضغط اسطوانة التي تراقب بدقة عملية الاحتراق. هناك اتجاه متزايد نحو الغاز ومحركات الوقود المزدوج (الديزل والغاز) جنبا إلى جنب مع محركات الديزل التقليدية التي هي بالفعل على نطاق واسع في الاستخدام. وتهدف هذه الأنواع من المحركات البديلة إلى تعزيز التوافق البيئي مع الحد من استهلاك الوقود وكذلك انبعاثات ثاني أكسيد الكربون. ولكن هناك عواقب أخرى لاستخدامها، أيضا: عمليات الاحتراق أصبحت أكثر تعقيدا، وأنها تحتاج إلى أن تكون مع مراقبة بمساعدة قياس اسطوانة الضغط (كلسك - حلقة مغلقة مراقبة الاحتراق). رصد عمليات الاحتراق يبرز الطرق الممكنة لتحسين ضغط الاسطوانة. على سبيل المثال، زيادة بار 1 في ذروة الضغط يمكن أن تقلل من استهلاك الوقود بنسبة تصل إلى 0.2-0.25g / كيلوواط ساعة.

وعلى مدى أكثر من 20 عاما، عرض قسم البحرية والقرطاسية التابع لمجموعة كيستلر مكونات وأنظمة تستخدم قياس ضغط الأسطوانة كأساس لتحسين المحركات الكبيرة، بما في ذلك المحركات المستخدمة لإنتاج الطاقة. وتتراوح مجموعة حلول كيستلر من التشخيصات المنتظمة للمحرك والرصد التشغيلي المستمر إلى أجهزة استشعار مخصصة لأنظمة كلسك.

وتشمل الأولويات العليا في تطوير المحركات الكبيرة خفض استهلاك الوقود ورصد عمليات الاحتراق. العديد من الشركات المصنعة للمحركات الكبيرة، بناة السفن، وشركات الشحن ومشغلي محطة توليد الكهرباء وضع ثقتهم في الخبرة رصد الاحتراق كيستلر التي تراكمت على مدى سنوات عديدة.

قوية ودقيقة للغاية

جهاز استشعار الضغط الاسطواني عالي الأداء طراز 6635A1 هو إضافة جديدة إلى محفظة تكنولوجيا القياس المتخصصة في كيستلر. حتى في ظل الأحمال الحرارية العالية والاهتزازات التي يسببها الاهتزاز، وهذا الاستشعار يضمن اكتساب إشارة ديناميكية للغاية مع دقة قياس ممتازة. يتميز جهاز الاستشعار الكهرضغطية الجديد من كيستلر بعدد من ميزات التصميم التي تجعله مثاليا للاستخدام في محركات الاحتراق الكبيرة. في قلب جهاز الاستشعار الجديد هو تطور متقدم من الكريستال بيزوستار مع خصائص استثنائية: على سبيل المثال، يمكن استخدامه في درجات حرارة تصل إلى 350 درجة مئوية. النوع 6635A1 لديه أيضا على براءة اختراع الحجاب الحاجز على شكل الجمع بين الدقة والقوة. آخر زائد: يتم تحسين التقلبات الدورية الحادة الدورية الناجمة عن الجبهة لهب الاحتراق مع فيم (طريقة عنصر محدود) محاكاة، مع الاختبار اللاحق والتحقق من صحة على أجهزة الاستشعار. كما يضمن الكبل المضاد للكسر (أيضا براءة اختراع من قبل كيستلر) فصل الميكانيكية من أجهزة الاستشعار من السكن، لذلك يتم ضمان إشارة قياس مستقرة حتى في حالة ارتفاع الضغوط التي تسبب تشوه رؤوس الاسطوانة. ميزة التصميم الحرجة الثالثة هي ليدثرو السيراميك الذي يختتم بإحكام عنصر القياس.

وبدلا من وجود اتصال غير نافع، ينفذ الإرسال المطلوب للإشارة في نطاق الميليفولت والبيكامبير عن طريق رابطة من مادة إلى مادة، لذلك لا توجد أجزاء متحركة مثل الموصلات. إن الجمع بين المفصل الملحوم والمجعد يوفر مقاومة استثنائية ضد الصدمات، كما تبين بوضوح في الاختبارات طويلة الأجل. لتنفيذ التحقق الشامل من أجهزة الاستشعار الجديدة، وضعت كيستلر إعداد اختبار خاص للمحاكمات مدى الحياة التي تسمح تتبع الوقت الساقط من الضغوط المعقدة في محرك كبير. وأظهرت سلسلة اختبار أن استشعار الضغط اسطوانة نوع 6635A1 المصممة حديثا يوفر متانة ممتازة مع خصائص القياس المستمر - الميزات التي تضمن الاستقرار على المدى الطويل. ومع ذلك، هناك حاجة دائما إلى الاختبارات الميدانية مع محرك معين في السؤال للتحقق من قاطعة.

عنصر كهرضغطية حساسة للغاية

منذ عام 1998، نمت كيستلر بلورات بيزوستار الخاصة التي تتم معالجتها على آلات الشركة الخاصة الخمسة محاور نك في فينترتور، سويسرا. هذه البلورات تنتمي إلى عائلة الكالسيوم-غالوجيرمانيت من المركبات مثل الكوارتز مثل اللانغاسيت (La3Ga5SiO14) التي تقدم الخصائص التالية:

تم تحسين الجيل الجديد من البلورات خصيصا لقياس ضغط الاسطوانة. فهي متينة للغاية لأن حساسيتها تعتمد اعتمادا شديدا على درجة الحرارة ولديها درجة عالية من العزل الكهربائي.

المؤلف

يورغ ستادلر هو رئيس المحرك البحرية والقرطاسية في كيستلر.