航空油液在线监测技术综述.pdf

《航空油液在线监测技术综述.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第１１期郭毅斐等．航空油液在线监测技术综述１０１３①航空油液在线监测技术综述ａｂｂ郭毅斐张晓钟孟凡芹（空军勤务学院ａ．学员一大队；ｂ．航空油料物资系）摘要综合阐述了国内外航空油液污染、品质在线监测传感器技术以及集成油液监测系统，为日后在线监测技术的研究、推广提供借鉴。关键词在线监测航空油液颗粒污染度传感器技术中图分类号ＴＨ８６５文献标识码Ａ文章编号１０００-３９３２（２０１７）１１-１０１３-０６以往，对航空油液品质的监测主要采用离线式方法，主要包括铁谱分析法、光谱分析法、颗粒计数法、光学显微镜和称重法以及油品理化性质［１］分析等。传统的离线式监

2、测反映的信息量大，具有测量准确、检测精度高等优点，但却有一定滞［２］后性，不能实时反映系统的工作状态，同时检测周期冗长，设备昂贵等缺点也很突出。因此，研究图１基于电容传感器的油液颗粒油液在线监测技术显得很有必要。在线监测装置结构示意图油液在线监测技术通过在油液或者管路中直接加装传感器，可以实时、动态、连续获取油液信得固体颗粒物的数值，进而获得污染等级。该装息，消除人为取样误差，克服离线式监测缺点，尤置可直读取污染度等级，具体监测原理如图２所其用在航空领域对液压油、润滑油以及燃料油的示。监测。1油液颗粒污染度在线监测技术固体颗粒物是衡量油液污染度的

3、重要指标。在线监测技术方法主要有电测法、光学测量法、电［３］磁测量法及超声波测量法等。1．1电测法陈世明等根据油液颗粒污染度会影响电容介图２电容式油液颗粒在线监测原理示意图电常数的变化，设计出基于电容传感器的油液颗［４］粒在线监测装置（图１），可以直接读出油液污张晓飞等设计了基于电介质介电常数的油液［５］染度等级。在线监测系统，实验表明系统可以较为精确地进出油口分别接入m＋１个传感器，传感器０反映油液介电常数的数值变化，判断油液的污染未接滤清器，可以直接测出油液介电常数；另外m度水平进而判断发动机的磨损情况，对视情维修路传感器前后均接精度不同的滤

4、清器，可以测出具有重要的参考价值。该测量系统的结构框图如滤掉固体颗粒物后油液的介电常数。任取差值可图３所示。①基金项目：空军后勤部项目（ＢＫＪ１２Ｊ００２）。作者简介：郭毅斐（１９９４-），硕士研究生，从事油品质量在线监测技术研究。联系人：孟凡芹（１９６５-），教授，从事工业过程控制、油料储运自动化及智能仪表等的研究，ｍｅｎｇｆａｎｑｉｎ＠ｓｏｈｕ．ｃｏｍ。１０１４化工自动化及仪表第４４卷图３基于电介质介电常数的油液在线监测系统结构框图该系统对电容和温度数据进行采集，通过ＵＳＢ将数据传输到电脑并进行处理，数据走向如图４所示。根据不同阶段滑油介电常

5、数曲线的不同反映出系统不同工况，并可设置安全值实现报警。图５基于光散射法的光纤油液图４基于电介质介电常数的油液在线污染监测传感器结构监测系统采集的数据走向的光路系统组成。入射光经透镜体到待测油液样1．2光测法品池，未经颗粒物散射的光经出射探头到达光敏［６］表面放大得透光量。光幅值、均方根等参数可反光测法原理基于Ｂｅｅｒ-Ｌａｍｂｅｒｔ定律（I＝-τL映颗粒污染度。该传感器适用性较好，但温度、水I０ｅ），入射光I０经过含颗粒物的油液后，光会被散射和吸收，光强减弱到I，且衰减指数τ与油分会造成误差，只适用于低流速测量，但基于光纤液中颗粒物的尺寸、浓度

6、等有关，根据光强度的变技术的传感器应用前景广阔。化可反映出油液颗粒的污染程度。张庆良设计出基于光散射法的油液双监控系［８］基于这一原理，殷勇辉等设计了基于光散射法统，采用清洁油液和已知浓度的污染油液对比，［７］监测出光强并判断油液污染度，并可判断差值实光纤油液污染监测传感器，其结构如图５所示。传感器探头主要由样品池和以透镜体为核心现报警，其结构如图６所示。图６基于光散射法的油液双监控系统结构框图1．3超声波测量法超声波的分辨力强，在油液介质中衰减少、透［９］过率高，利用超声波遇到油液中固体颗粒物发生散射的原理，可实现在线监测。吕纯等设计了基于超声

7、波传感器的油液磨粒［１０］在线监测系统，系统主要由齿轮泵、超声波传感器、超声波检测卡和工控机组成，其结构如图７所示。该系统可识别水分、气泡大小，降低了误差，能检测出不同尺寸颗粒物数量并可预测报警。李一宁等也利用超声测量技术设计了油液磨［１１］图７基于超声波传感器的油液磨粒粒超声在线监测系统，其结构如图８所示。数在线监测系统结构简图第１１期郭毅斐等．航空油液在线监测技术综述１０１５据采集模块通过管路中的超声波传感器实现数据机、先进直升机等航空、油气、电力及海洋等其他采集，并分析处理，实时显示颗粒物特征参数。领域。该公司ＦｅｒｒｏＳＣＡＮ可对铁磁性颗

8、粒进行检测。ＱＤＭ和ＣＤＭ在线油液磨粒传感器均具有较好的检测性能。日本ＴａｋｕｓｏＳａｔｏ和美国ＬｉｎｅｒＭ［１９］利用激光对旋转磁场的