液压油温控制系统探究

摘 要：基于单片机的液压系统油温控制系统是把单片机作为控制器，把温度传感器作为测量元件，把冷却器作为执行装置的温度闭环控制系统，它是机械设备的重要配套设备，用于对机械设备液压系统中油液温度的监测控制需求，对有效降低因为单片机油液温度过高而产生的损失有重要价值。文章对基于单片机的液压油温控制系统的组成、原理、设计开发进行了系统分析。

关键词：单片机;油温自动;控制系统;传感器

液压系统工作时，油液的压力损失、容积损失和机械损失等基本上都转化为热能，使得油液温度升高，特别是在大功率闭式回路的工程机械进行长时间工作时，油液的温升表现得更为明显。科学地进行系统设计，以使油液迅速达到热平衡，并使油温控制在合理的温度范围之内，对保持液压系统良好的工作性能具有不可低估的作用但由于设备在使用一定时间后，系统中的零部件因磨损而使泄漏量增大，从而使损失的压力能转变为热能，同时，风冷系统中冷却器的翅片因粉尘影响而降低散热功能，过滤器堵塞回油不畅，而造成回油管路的背压增高，再加上部分零部件预定功能的失效等，都可导致油液温度打破原有的热平衡状态而上升。当油液温度过高时，①导致油液粘度下降，系统泄漏量增大，从而使系统的容积效率降低，同时，油液粘度的下降，还会使运动副间的油膜被破坏，造成摩擦阻力增大，引起系统发热；②橡胶密封件变形，加速老化失效进程，造成系统的泄漏，而泄漏的产生又将使油液进一步产生温升；③使液压元件中热膨胀系数不同的运动副间的间隙变小或发生卡阻现象，引起动作失灵时，油温每升高9℃，油液的使用寿命要缩短超过同时，油温过高还将?致油液液的气分离命要低，从而同时，油温过高还将导致油液的空气分离压降低，从而产生气穴，致使系统工作性能降低等。所以，在设备工作过程中，对系统的油液温度进行可靠监控，是保证设备正常工作，并具有良好工作性能的有力举措。工程机械中的油温控制装置大多采用油温传感器和油温表配合使用，以进行液压油温的有效显示，但由于其不具备油温的限温控制功能，使得油液温度在超过合理的温度范围之后，因人为因素设备继续运行的情况多有发生，造成设备工作性能的劣化。

由于机械设备的液压系统对于油液的温度有着一定的要求，如果油温过高的话会对系统产生诸如增加机械磨损、密封件老化、粘度下降等问题，因此控制机械设备的液压系统温度具有重要的意义，一般来说机械设备液压系统的油液温度以30到60X3最为合适。目前基于单片机的液压系统已经实现对液压的自动控制，同时显示油温，方便操作人员对油温的数字进行掌握。通过这样的基于单片机的液压系统油温控制系统还可以实现油液的冷却，这样的功能就可以使系统避免因为油温高而产生不必要的损失。

一、基于单片机的液压系统油温控制系统的构成及工作原理

本篇论文中论述的这种基于单片机的液压系统油温控制系统是由油温传感器、信号检测硬件系统、检测软件系统和冷却回路四个部分组成，基于单片机的液压系统油温控制系统是把单片机作为控制器，把温度传感器作为测量元件，把冷却器作为执行装置的温度闭环控制系统。在这个系统中温度传感器与液压系统相连接，另一端则与信号检测硬件系统可以将采集的温度数据与给定值相比较。信号检测的测试硬件系统主要包括单片机、主控电路以及数码显示管三个部分。而在软件检测系统中有一部分安装在主电路中的下位单片机是使用C语言来进行编写的，这部分软件系统主要是用于信号的实时判读，而另一部分用于数据分析的部分则是安装在上位PC机上。通过将传感器测量值与软件系统中事先输入的比较值进行比较，如果测量值大于事先输入的比较值的话，系统就会将指令发送给单片机，之后单片机再发送指令给继电器，接着就可以让电磁阀通过换向来使液压马达进行工作，带动风扇进行转动从而达到为冷却器散热的目的。

二、基于单片机的液压系统油温控制系统的设计开发

基于单片机的液压系统油温控制系统是由硬件与软件两个部分组成的。其中的硬件系统包括了信号检测系统与液压冷却回路。软件系统则是驱动信号检测系统的相关软件。硬件系统中的信号检测系统是通过继电器和液压冷却回路中的电磁铁相连接来构成闭环的温度控制回路的。

1.温度测控系统的设计开发

本文中所说的基于单片机的液压控制系统油温控制系统中的主要硬件采用的是DSI8820温度传感器与AT89C2051的单片机和数码显示管为基本构成部件。其中传感器与微处理器是通过总线连接来实现二者之间的通信，该传感器具有较强的抗干扰纠错能力，同时电路的构造也很简单，它将检测的结果以数字温度信号的形式输出，传送给CPU，在这同时还可以传送CRC校验码。而本文中采用的单片机则具有成本低，便于系统扩展和升级，省电等优点。

单片机向传感器发出温度转换命令，温度转换后单片机对温度进行读取处理，由数码管对温度进行显示，由扫描键盘模块对上限温度进行设定，单片机将检测的温度数值与设定的上限温度进行比较，如果监测的温度值高于所设定的上限温度则制冷系统开始工作。如果检测的温度数值低于设定的上限温度则制冷系统停止工作。本文中描述的基于单片机的液压系统油温控制系统的通过通过循环测量的方式来对温度进行显示和控制。而本系统所用的驱动软件程序则是由C语言编制而成的，选用了KEILC51作为开发工具。

三、结语

本文中基于单片机的液压系统油温控制系统以DSI18820传感器作为测量温度的元件。在本篇论文中基于单片机的液压系统油温控制系统中没有复杂的信号调理电路与A/D转换电路，在进行数据采集监测的过程中具有便捷，抗干扰能力强，精准度高，能耗小等优点。通过本文中描述的油温控制系统可以有效避免因为油液温度过高而产生的损失。

参考文献:

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[2]刘忠，杨国平,工程机械液压传动原理、故障诊断与排除[M].北京：机械工业出版社，2005．

[3]王瑞丽，李玲琴，孙保生,全自动温控系统在装载机上的应用[J].建筑机械，2008(13)

作者简介：胡以君，现就读于长沙职业技术学院机械工程系。