專利名稱：油污染檢測(cè)裝置及檢測(cè)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于檢測(cè)流體組份，特別是適合于檢測(cè)液壓油或潤滑油系統(tǒng)中所含固體污染物組份的裝置。
油污染通常是指在油內(nèi)參雜有其它組份的雜質(zhì)，包括有固體的金屬或非金屬顆粒雜質(zhì)，氣體或液體雜質(zhì)，其中固體雜質(zhì)對(duì)因油污染而造成的機(jī)械磨損最為嚴(yán)重，據(jù)統(tǒng)計(jì)能占機(jī)械總磨損量的90％以上，所以，對(duì)油內(nèi)固體雜質(zhì)進(jìn)行常規(guī)檢測(cè)是保護(hù)設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)的必備手段。
在現(xiàn)有技術(shù)中，用于檢測(cè)油污染的方法主要有兩種，即重量分析法和顯微鏡分析法。其中，重量分析法是取一定體積的樣油將其過濾成樣片，然后對(duì)樣片稱重，得出污染物的重量，再與ISO等級(jí)代碼比較，進(jìn)而確定樣油的污染程度。該種方法所需設(shè)備雖然簡單，但它不能直接反映出油內(nèi)顆粒的種類，而且操作時(shí)間較長；顯微鏡分析法是將樣油放在顯微鏡下直接觀察樣油內(nèi)雜質(zhì)的數(shù)量和種類，在統(tǒng)計(jì)數(shù)量時(shí)，先選擇若干個(gè)小區(qū)域作為檢測(cè)單位，然后求出各小區(qū)域內(nèi)雜質(zhì)的平均值，再推算出總的顆粒數(shù)量，或者直接與標(biāo)準(zhǔn)樣片進(jìn)行比較，再推算出油污染等級(jí)或程度。該種方法在很大程度取決于操作人員的經(jīng)驗(yàn)，所以誤差很大，不能準(zhǔn)確快速地反映出油污染的真實(shí)情況。
本發(fā)明的任務(wù)是提供一種油污染檢測(cè)裝置及檢測(cè)方法，該裝置和方法能很方便、快速準(zhǔn)確地檢測(cè)出樣油中所含固體顆粒的數(shù)量和種類，并能將其顯示出來。
為完成上述任務(wù)，本發(fā)明所提出的裝置具有一個(gè)供在線或離線檢測(cè)樣品油時(shí)使樣品油自然流過的通道，且在該通道變細(xì)部位設(shè)置有由透明材料制成的徑向孔；和一個(gè)激光器，它能將其所發(fā)出的激光束穿過上述的徑向孔，和設(shè)置在徑向孔另一側(cè)的用于接受上述激光束并將光變量轉(zhuǎn)換成電變量的光電轉(zhuǎn)換部件；及一個(gè)與光電轉(zhuǎn)換部件輸出端相接的放大元件和包含至少兩個(gè)通道的計(jì)數(shù)器，和一個(gè)用于準(zhǔn)確地計(jì)量出流過上述油通道的樣品油體積或重量的計(jì)量裝置，且計(jì)數(shù)器和計(jì)量裝置的輸出端均與微處理機(jī)的輸入端相接。
所述微處理機(jī)計(jì)算出的數(shù)據(jù)可由與其輸出端相接的顯示器或打印機(jī)輸出。
所述的電轉(zhuǎn)換部件可由光電二極管構(gòu)成。
所述計(jì)量裝置包括一個(gè)導(dǎo)電的活塞和設(shè)置在該裝置上部與下部的電極。
本發(fā)明所提出的檢測(cè)油污染方法包括下列步驟用穩(wěn)定的平行激光束對(duì)動(dòng)態(tài)的樣品油進(jìn)行連續(xù)掃描，將經(jīng)過樣品油后所產(chǎn)生的光變量轉(zhuǎn)換成電變量；將上述電變量放大后根據(jù)其電壓幅值的大小隨機(jī)地進(jìn)行分類，并將各類別的電壓幅值送入微處理機(jī)內(nèi)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，同時(shí)將上述流過激光束的樣品油的重量或體積轉(zhuǎn)換成電信號(hào)也送入微處理機(jī)內(nèi)，由微處理機(jī)計(jì)算出單位重量或體積內(nèi)固體污染物的數(shù)量和種類，并將該結(jié)果輸出。
用平行的激光束對(duì)通道內(nèi)連續(xù)流動(dòng)的樣品油進(jìn)行掃描，只要油內(nèi)有固體顆粒就會(huì)產(chǎn)生光變量，并根據(jù)該光變量所產(chǎn)生脈沖電壓的幅值，能自動(dòng)計(jì)算出上述固體顆粒的大小和數(shù)量，所以，用該方法制作的裝置不但檢測(cè)速度特別快，而且檢測(cè)結(jié)果非常準(zhǔn)確；同時(shí)它還可用于在線檢測(cè)，能隨機(jī)地對(duì)油循環(huán)系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，而且操作過程相當(dāng)簡單，所用成本非常低。
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)發(fā)明作詳細(xì)說明。
附

圖1是本發(fā)明的外觀結(jié)構(gòu)部分剖面示意圖；附圖2是圖1中的檢測(cè)系統(tǒng)原理圖。
參見圖1，該裝置包括一個(gè)箱體1，該箱體內(nèi)設(shè)置有光電轉(zhuǎn)換裝置2和計(jì)量裝置3，其上部設(shè)置有測(cè)試開關(guān)11，樣品油的進(jìn)油孔12和出油孔13，及打印機(jī)5。無論是在線或離線檢測(cè)，均可將在線或離線檢測(cè)裝置的輸出端與進(jìn)油口12相接，即可實(shí)現(xiàn)在線或離線檢測(cè)，其檢測(cè)結(jié)果可通過顯示器6或打印機(jī)5輸出。
參見圖2，它給出整個(gè)檢測(cè)系統(tǒng)的原理圖。其光電轉(zhuǎn)換裝置2包括一個(gè)殼體21，該殼體內(nèi)設(shè)置有一個(gè)中部逐漸變細(xì)的用于使樣品油流過的通道22，且在通道22的適當(dāng)位置，最好是中部最細(xì)區(qū)域設(shè)置有一個(gè)與該通道相垂直的由玻璃片等透明材料制成的透光孔23。在殼體21的一側(cè)安裝有一個(gè)激光器24，它可發(fā)出平行的激光束，另一側(cè)安裝有一個(gè)光電轉(zhuǎn)換部件25，激光器24所發(fā)出的平行激光束可穿過上述的透光孔23，照射到光電轉(zhuǎn)換部件25上。當(dāng)樣品油自上而下地流入油通道22時(shí)，如油中有顆粒狀污染物并在流過透光孔23的瞬間時(shí)，就會(huì)使通過透光孔23的平行光束產(chǎn)生一個(gè)光變量，此時(shí)光電轉(zhuǎn)換部件25將光變量轉(zhuǎn)換成電脈沖信號(hào)，根據(jù)該電脈沖信號(hào)的輻值可計(jì)算出該污染顆粒的大小和數(shù)量。其計(jì)算方法可按下述公式EO=a×Eb\A其中EO表示固體顆粒所產(chǎn)生的脈沖電壓幅值；A 表示固體顆粒的投影面積；Eb表示無固體顆粒時(shí)的輸出電壓；a 表示固體顆粒投影面積。
從上述公式中可以看出，脈沖電壓幅值與固體顆粒的投影面積成正比，只要求得電壓幅值就可求出固體顆粒的大小，而產(chǎn)生脈沖電壓的數(shù)量即為固體顆粒的數(shù)量。
光電轉(zhuǎn)換部件25可由光電二極管構(gòu)成，它的輸出端通過放大器26和電壓比較器27再與計(jì)數(shù)器28相接。計(jì)數(shù)器28至少包含兩個(gè)通道，最好是四個(gè)通道，這樣它可區(qū)分四種大小不等的污染顆粒。
圖2中還給出了計(jì)量裝置3的外觀剖面結(jié)構(gòu)，可以看出，該裝置包括一導(dǎo)電的活塞31，且在其上部和下部均設(shè)置有電極32。當(dāng)油從計(jì)量裝置3的進(jìn)油孔33逐漸向地流入其內(nèi)時(shí)，活塞31隨著進(jìn)油的體積增大而逐漸地向下滑動(dòng)，直到使活塞31與底部的電極32相接觸時(shí)，計(jì)量過程完成，計(jì)量裝置3內(nèi)的容積即是樣油的體積。此時(shí)將該體積數(shù)值送入到微處理機(jī)4內(nèi)，微處理機(jī)可準(zhǔn)確地計(jì)算出該體積內(nèi)污染顆粒的數(shù)量和種類，其計(jì)算結(jié)果可由顯示器5或打印機(jī)6輸出。
權(quán)利要求
1．一種用油污染檢測(cè)裝置，其特征在于，具有一個(gè)供在線或離線檢測(cè)樣品油時(shí)使樣品油自然流過的通道，且在該通道變細(xì)部位設(shè)置有由透明材料制成的徑向孔；一個(gè)激光器，它能將其所發(fā)出的激光束穿過上述的徑向孔，和設(shè)置在徑向孔另一側(cè)的用于接受上述激光束并將光變量轉(zhuǎn)換成電變量的光電轉(zhuǎn)換部件；一個(gè)與光電轉(zhuǎn)換部件輸出端相接的放大元件和包含至少兩個(gè)通道的計(jì)數(shù)器，和一個(gè)用于準(zhǔn)確地計(jì)量出流過上述油通道的樣品油體積或重量的計(jì)量裝置，且計(jì)數(shù)器和計(jì)量裝置的輸出端均與微處理機(jī)的輸入端相接。
2．根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于所述微處理機(jī)計(jì)算出的數(shù)據(jù)可由與其輸出端相接的顯示器或打印機(jī)輸出。
3．根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于所述的電轉(zhuǎn)換部件可由光電二極管構(gòu)成。
4．根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于所述計(jì)量裝置包括一個(gè)導(dǎo)電的活塞和設(shè)置在該裝置上部與下部的電極。
5．一種檢測(cè)油污染方法，其特征在于包括下列步驟用穩(wěn)定的平行激光束對(duì)動(dòng)態(tài)的樣品油進(jìn)行連續(xù)掃描，將經(jīng)過樣品油后所產(chǎn)生的光變量轉(zhuǎn)換成電變量；將上述電變量放大后根據(jù)其電壓幅值的大小隨機(jī)地進(jìn)行分類，并將各類別的電壓幅值送入微處理機(jī)內(nèi)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，同時(shí)將上述流過激光束的樣品油的重量或體積轉(zhuǎn)換成電信號(hào)也送入微處理機(jī)內(nèi)，由微處理機(jī)計(jì)算出單位重量或體積內(nèi)固體污染物的數(shù)量和種類，并將該結(jié)果輸出。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種油污染檢測(cè)裝置及檢測(cè)方法,它采用穩(wěn)定的平行激光束對(duì)動(dòng)態(tài)的樣品油進(jìn)行連續(xù)掃描,經(jīng)過光轉(zhuǎn)換電后,并將各類別的電壓幅值送入微處理機(jī)內(nèi)進(jìn)行統(tǒng)計(jì),由微處理機(jī)計(jì)算出單位重量或體積內(nèi)固體污染物的數(shù)量和種類;該裝置包括一個(gè)能允許樣品油流過的通道和在該通道變細(xì)部位設(shè)置有由透明材料制成的徑向孔;及一個(gè)激光器和光電轉(zhuǎn)換部件,該光電轉(zhuǎn)換部件輸出端通過放大元件和計(jì)數(shù)器相接。該裝置檢測(cè)的速度相當(dāng)快,而且非常準(zhǔn)確。
文檔編號(hào)G01N21/27GK1303010SQ0011000
公開日2001年7月11日 申請(qǐng)日期2000年1月4日 優(yōu)先權(quán)日2000年1月4日
發(fā)明者徐文魁, 許麗華, 張玉峰, 王漢斌, 路明武 申請(qǐng)人:本溪鋼鐵公司機(jī)電安裝工程公司