油液颗粒污染在线监测技术现状.pdf

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1、第１１期张贤明等．油液颗粒污染在线监测技术现状１２２３油液颗粒污染在线监测技术现状张贤明熊少军陈彬武宏阳（重庆工商大学废油资源化技术与装备教育部工程研究中心，重庆４０００６７）摘要介绍了基于不同工作原理的在线监测技术，并分析其优、缺点，指出基于压差的在线监测装置具有较高的可靠性，可为油液颗粒污染度在线监测和节能环保研究提供相关依据。关键词液压油在线监测电测法光测法磁塞法压差法中图分类号ＴＱ０４２文献标识码Ａ文章编号１０００３９３２（２０１４）１１１２２３０４液压油在液压系统中起着能量传递、系统润

2、１油液颗粒度在线监测技术的研究现状滑、防腐、防锈及冷却等作用。元件和系统在加目前颗粒度在线监测技术主要利用电学、光工、装配、实验、包装、储存和运输过程中残留下来学及磁场理论等原理，监测相应的油液理化指标（如介电常数、颗粒浓度）变化趋势或颗粒图像来且未被清除的污染物（如铸造型砂，切屑、焊渣及判断颗粒污染状况。国内、外在线监测技术主要修片等）和在工作过程中从外界侵入的污染物都有电测法、光测法和磁塞法。会污染液压油，影响其理化性，从而使设备不能正１．１电测法［１］常工作。据统计，７５％以上的液压油污染是其陈

3、世明等设计了一种可直接读取油液污染度［２～４］中固体颗粒的污染，因此固体颗粒对设备液的在线监测电容传感器（图１），并通过实验验证压系统造成的危害最大，同时固体颗粒含量是衡［９］了此传感器适用于机械装备的油液在线监测。量油液能否继续使用的依据。颗粒污染物会导致传感器０的进、出油口直接接入油路中，可测得污液压元件快速磨损、性能下降，进而改变液压系统染油液总介电常数；传感器１～ｍ的进、出油口与的工作性能，引起动作失调，甚至系统完全失灵。油液之间通过滤清器连接，可测得除去金属颗粒通过对液压油性能和状态进行监测

4、，可以得后的污染油液介电常数。两者的差值就是污染油到油液颗粒度相关信息，及时对被污染油液进行净化处理，避免污染环境，同时还可以及时发现设备运行故障，对液压系统和油液污染进行有效控制，因此在线监测液压油的颗粒污染度对国民经济建设和节能环保事业有着十分重要的意义。传统离线式检测主要集中在光谱分析、铁谱分析、颗粒计数及油品理化分析等方面，检测周期长，不能及时反映设备运行状况，具有很大滞后［５，６］性。根据有关调查表明：离线油样分析结果有５０％没有发现问题，４５％显示失效即将发生，图１在线监测电容传感器［７，

5、８］仅５％检测出严重问题。近年来，随着计算机电子技术和信号处理技术的发展，油液在线监测［５］技术由于具有及时性及便捷性等特点，成为工收稿日期：２０１４０９１９（修改稿）基金项目：国家自然科学基金项目（５１３７５５１６）；重庆科技攻况检测和故障诊断的主要手段。笔者介绍了颗粒关项目（ＣＳＴＣ２０１３ＡＢ３２３４）；重庆教委科技资助项目度在线监测技术，并指出其发展趋势。（ＫＪＺＨ１１２１１）１２２４化工自动化及仪表第４１卷［１６］液中金属颗粒的介电常数，从而确定金属颗粒的Ｓｍｉｔｈ公司的ＥＯＤＭ系统的Ｏ

6、ＬＳ传感器，但只含量。但油液经过滤清器后会产生流量压力改能检测最小为５０μｍ的铁屑颗粒，ＨａｒｖｅｙＴＪ等开变，极有可能影响传感器所采集到的油液介电常发的在线颗粒计数器也只能定量估计油液中的颗［１７，１８］数，导致最终结果不正确。粒度。１．２光测法２基于压差原理的的油液污染度在线监测仪［１９］殷勇辉等基于ＢｅｅｒＬａｍｂｅｒｔ定律设计了光纤根据液体过滤原理，陈彬等根据过滤压差［１０］油液污染监测传感器。图２为传感器探头结引起活塞伸出位移与污染度成正比的关系，设计［２０］构，主体部分由样品池和透镜系统

7、组成，入射和出了一种油液污染度在线监测装置（图３）。该射部分通过螺纹与主体连接，光学系统通过调整在线监测装置主要由复合活塞缸体、５～１５μｍ污螺钉进行校准，确保了光学系统的稳定性。由光染物检测活塞、位移传感器、压力传感器、数据采源产生的光通量Ｉ通过入射光纤接头和透镜进集处理及控制系统等组成，其工作原理为油液经０入测量区域（即布置于光路主体上的油液样品５、１５μｍ多级过滤网后产生不同的压差，并推动池）；油液管路中未被颗粒散射和吸收的部分出多级液压缸运动，通过设置在各活塞杆处的位移射光由透镜会聚，经出射光

8、纤接头导出到光探测传感器监测各位移量，与经实验建立的数据库进器单元（即光电接收管的光敏表面上），利用光电行比较，得出对应的油液污染度。该装置的特点信号放大器可以测量出载有信息的光通量。通过是可以实时在线监测油液运动状态，监测结果以测量发光强度的变化即可反演计算出油液中所有标准形式输出油液的污染等级，结构简单，且不受固体颗粒物的分布，从而表征设备润滑系统的颗油液性能、监测过程中油液运行参数影响，监测结粒污染度。但为了保证测量精度，该方法只适用果准确、可靠，