專利名稱：便攜式液壓油顆粒及水分檢測裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及檢測顆粒及水分裝置，尤其是一種便攜式液壓油顆粒及水分檢測裝置。
背景技術(shù)：
液壓油污染度檢測技術(shù)是油液監(jiān)測技術(shù)中十分重要的一部分，它通過采集設備中的液壓油，利用光譜技術(shù)、鐵譜技術(shù)及自動顆粒計數(shù)等方法，分析樣品中顆粒物和水分等污染物，定性和定量地的描述設備的磨損狀態(tài)，找出誘發(fā)設備故障的原因，掌握液壓系統(tǒng)的狀態(tài)，并預測發(fā)展趨勢。液壓油污染度檢測技術(shù)主要包括檢測油液中固體顆粒、水分、空氣以及能量型污染物(熱能、腐蝕、靜電)等污染物。目前，現(xiàn)有的液壓油污染檢測有以下一些特點。各種檢測方法和原理、儀器的性能差異也很大，而且適用的檢測場合也不同。多數(shù)檢測設備屬于離線，設備較為復雜，操作起來也比較繁瑣，而且有時候?qū)嶒炄藛T的經(jīng)驗要求較高，檢測的周期也較長，不能及時有效的反映液壓油的污染情況。而現(xiàn)場式的檢測設備則是由于價格過于昂貴，設備過于精密，維修費用過高，以至于不能廣泛應用于現(xiàn)場液壓系統(tǒng)的檢測。傳統(tǒng)的便攜式液壓油污染度檢測裝置，通過采集液壓設備中的液壓油，利用顆粒傳感器或水分傳感器等，分析檢測樣品中顆粒和水分等污染物，定量和定性地描述設備的磨損狀態(tài)以及液壓油受污染的狀況，找出故障原因，掌握液壓系統(tǒng)的狀態(tài)，并預測故障的發(fā)展趨勢。對液壓油中顆粒及水分含量實施有效地聯(lián)合監(jiān)測，可以及時掌握液壓系統(tǒng)的技術(shù)狀態(tài)，采取措施消除各種故障源，將對液壓系統(tǒng)的科學管理、維修保障和實施主動維修有著十分重要的意義。無論是檢測液壓油中的顆粒，還是檢測液壓油中水分的含量，檢測裝置均包括信號的獲取、傳輸和轉(zhuǎn)換。目前，根據(jù)傳感器的工作原理不同，顆粒計數(shù)技術(shù)可分為光阻法、電阻法、微孔阻尼法等；水分含量檢測技術(shù)有微波法、介電常數(shù)法、光譜分析、電容法、 Y射線法等。無論是采用光電傳感器測量液壓油污染度、采用遮光的原理來測量顆粒污染度或者是采用濾膜截留污染顆粒的淤積原理進行顆粒污染度檢測，它們均不能同時測量水分。采用微波法測量油液中的水分、采用介電常數(shù)原理來測量水分的系統(tǒng)或者是采用新型光纖近紅外光譜系統(tǒng)通過反射吸收現(xiàn)象預測油中的水含量，它們均只能測量水分而不能進行污染度的檢測。以介電常數(shù)法為傳感元件的油液水分便攜式檢測裝置與其他油液水分檢測裝置相比，有著顯著的優(yōu)越性；將此方法與其它技術(shù)相結(jié)合，可以實現(xiàn)對油液含水量的快速、準確的檢測。以光阻法的油液污染度傳感器與其它油液污染度檢測儀器相比，有著顯著的優(yōu)越性，它既可以現(xiàn)場也可以離線檢測，使用過程中可以反復沖洗，解決清洗的麻煩，檢測結(jié)果不受油液顏色深淺、水分、污染顆粒材質(zhì)的影響，此方法與計算機技術(shù)相結(jié)合，可實現(xiàn)油液污染度的快速、準確測量。光阻法顆粒計數(shù)根據(jù)光學知識，激光入射到具有一定粒度分布的顆粒時，將出現(xiàn)夫瑯和費衍射現(xiàn)象。顆粒對光的消光強度分布與顆粒的大小、顆粒相對周圍介質(zhì)的折射率有關(guān)，光阻法測量油液污染度就是利用這一特性來測量污染度的大小的。顆粒計數(shù)的原理如圖1所示，其流程是(1)由激光生成器1生成光束，該激光發(fā)生器采用激光二極管。( 光束2通過透鏡系統(tǒng)向液壓油介質(zhì)照射。( 在液壓油流經(jīng)自動顆粒激光傳感器時，激光光束3照射到污染物顆粒上時由于被顆粒遮擋而削弱。(4)光信號經(jīng)光電轉(zhuǎn)換器4轉(zhuǎn)化為電信號，光電轉(zhuǎn)換器4輸出的負脈沖的數(shù)目代表顆粒的數(shù)目，負脈沖的幅度代表顆粒的大小。介電常數(shù)法測量液壓油中水分含量置于電場中的電介質(zhì)，沿電場方向產(chǎn)生偶極矩，在電介質(zhì)表而產(chǎn)生束縛電荷的現(xiàn)象稱為電介質(zhì)的極化現(xiàn)象。當液壓油作為電介質(zhì)放入平行板電容器極板間進行檢測時，將會發(fā)生極化，其場強分布示意圖如圖2所示。在電場存在的情況下，極化分子的偶極矩沿電場方向排列，產(chǎn)生了一個附加電場，與原來的電場方向相反，使原電場削弱。這時平板電容間因被液壓油充滿，電容增大了 η倍，η是該介質(zhì)的相對介電常數(shù)。介質(zhì)中的極化成分越多，相對介電常數(shù)就越大。由于平行板電容器的電容 C跟介電常量成正比，通過測量電容的變化就可以反映液壓油介電常數(shù)的變化，從而計算出液壓油中的水分污染程度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對現(xiàn)有的大多數(shù)液壓污染度檢測儀僅能檢測顆?；蛘咚值膯栴}，提出一種便攜式液壓油顆粒及水分聯(lián)合檢測裝置，該裝置能同時檢測顆粒污染度及水分。本發(fā)明解決其技術(shù)問題采用以下的技術(shù)方案本發(fā)明提供的便攜式液壓油顆粒及水分檢測裝置，該裝置具有雙向柱塞泵、自動顆粒計數(shù)傳感器、與出油管相連接的水分傳感器，它們依次由高壓軟管相連；設有嵌入式微處理系統(tǒng)，其由數(shù)據(jù)線分別與水分傳感器、顯示屏和打印機相連接；電機驅(qū)動電器控制雙向
柱塞泵工作。所述雙向柱塞泵主要由泵體、擋板、鐵片、光電開關(guān)、控制小球、連接室、限位開關(guān)和進出油管組成，其中擋板有兩個，它們通過螺栓分別安裝在支架的兩端；泵體由支架支撐，該泵體內(nèi)部由一個柱塞和儲油腔組成；鐵片和光電開關(guān)裝在支架上，它們用于限制柱塞的位置，鐵片靠近螺栓，光電開關(guān)位于控制小球旁邊，控制小球位于進油管和出油管的交界處；限位開關(guān)裝在支架上；密封隔板位于儲油腔內(nèi)。所述的儲油腔有兩個，它們被柱塞隔開，兩個儲油腔的體積隨著柱塞的運動而改變。柱塞向右運動，左邊的儲油腔體積增大，反之減小。右邊儲油腔的變化與左邊的正好相反。所述雙向柱塞泵由一個可正反向旋轉(zhuǎn)的電機和一個電機控制，其中可正反向旋轉(zhuǎn)電機由連桿與裝在支架右端上的連接室相連；電機通過控制連桿實現(xiàn)對控制小球的控制，實現(xiàn)所述進出油管的啟閉，該電機的機殼由貫穿螺栓固定在雙向柱塞泵泵體上。所述電機驅(qū)動電器采用步進電機驅(qū)動電器。所述自動顆粒計數(shù)傳感器采用自動激光顆粒傳感器。所述的水分傳感器為基于介電常數(shù)法測量的微量水分變送器。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下的主要的優(yōu)點其一，具有聯(lián)合檢測的功能能同時對顆粒及水分進行檢測，可以克服液壓油檢測儀僅能對顆?；蛩诌M行單一檢測的問題。其二，集離線和在線兩用一體，可以直接接入液壓系統(tǒng)中，實現(xiàn)對液壓油顆粒及水分的同時檢測。其三，采用雙向柱塞泵技術(shù)，保證準確和快速的測算被測液壓油的體積。其四，便攜式，適應于現(xiàn)場使用，體積小、重量輕，對環(huán)境要求低。其五，檢測效果好。對本裝置進行重復性實驗，例如在室溫20攝氏度的實驗室環(huán)境下，以某一油樣為測量對象，連續(xù)測量100次，測量時間約為1.5小時。將每次的(檢測結(jié)果-平均值)/ 平均值得到離差均值比，進行繪圖，從所繪制的圖中可以得出污染度顆粒通道的重復性隨時間的變化基本在以內(nèi)，而水分的檢測重復性在2%以內(nèi)。從表1數(shù)據(jù)可以看出，偏度也都趨近于0，偏斜程度很小，符合正態(tài)分布。


圖1是本發(fā)明的顆粒計數(shù)原理示意圖。圖2是本發(fā)明的電介質(zhì)極化的場強分布圖。圖3是本發(fā)明便攜式液壓油顆粒及水分檢測裝置結(jié)構(gòu)示意圖。圖4是本發(fā)明雙向柱塞泵的結(jié)構(gòu)示意圖。圖5是圖4中A向放大示意圖。圖6是圖4中B向放大示意圖。圖中1.激光生成器；2.光束；3.激光；4.光電轉(zhuǎn)換器；5.加熱器；6.取樣瓶； 7.高壓軟管；8.雙向柱塞泵；9.電機驅(qū)動電器；10.自動顆粒計數(shù)傳感器；11.嵌入式微處理系統(tǒng)；12.水分傳感器；13.擋板；14柱塞；15.螺栓；16.鐵片；17.儲油腔；18.貫穿螺栓；19.光電開關(guān)；20.進油管；21.控制小球；22.可正反向旋轉(zhuǎn)的電機；23.連接室；24.密封隔板；25.控制連桿；26.電機(帶動控制連桿)；27.出油管；28.支架；29.限位開關(guān)。
具體實施例方式下面結(jié)合實施例及附圖對本發(fā)明作進一步說明，但并不局限于下面所述內(nèi)容。本發(fā)明提供的便攜式液壓油顆粒及水分檢測裝置，能同時檢測顆粒污染度及水分。其結(jié)構(gòu)如圖3所示，包括高壓軟管7、自動顆粒計數(shù)傳感器10、水分傳感器12、雙向柱塞泵8、電機驅(qū)動電器9、A/D轉(zhuǎn)換器及嵌入式微處理系統(tǒng)11、顯示屏、打印機。便攜式液壓油顆粒及水分檢測裝置內(nèi)部高壓軟管7連接取樣瓶與雙向柱塞泵8， 雙向柱塞泵8連接電機驅(qū)動電器9，電機驅(qū)動電器9與嵌入式微處理系統(tǒng)11相連接，水分傳感器12與雙向柱塞泵8和自動顆粒計數(shù)傳感器10用高壓軟管7相連接，水分傳感器12連接嵌入式微處理系統(tǒng)11，水分傳感器12在顆粒計數(shù)傳感器10之后并與出油管相連接，顯示屏和打印機連接嵌入式微處理系統(tǒng)11。所述的雙向柱塞泵8，其結(jié)構(gòu)如圖4至圖6所示，由擋板13、柱塞14、螺栓15、鐵片 16、儲油腔17、貫穿螺栓18、光電開關(guān)19、進油管20、控制小球21、可正反向旋轉(zhuǎn)電機22 ；連
5接室23、密封隔板對、控制連桿25、電機沈(帶動控制連桿)、出油管27、支架28、限位開關(guān)四等組成。其中擋板13有兩個，它們通過螺栓15分別安裝在支架觀的兩端。支架觀起支撐泵體的作用。柱塞14與儲油腔17相連。鐵片16和光電開關(guān)19控制雙向柱塞泵的位置，它們分別安裝在支架觀上，并且鐵片16靠近螺栓15，光電開關(guān)19位于控制小球21旁邊。光電開關(guān)19的作用是反映柱塞所處的位置，以便可以迅速的反應到單片機，進而及時的控制可正反向旋轉(zhuǎn)的電機22。可正反向旋轉(zhuǎn)的電機22靠近連接室23。電機沈通過控制連桿25實現(xiàn)對控制小球21的控制。限位開關(guān)四位于電機沈附近，其能夠快速準確的控制油路的走向，對油液的準確測量起到重要作用，所述油路由進油管20、儲油腔17和出油管27構(gòu)成。進油管20和出油管27與控制小球21連通。貫穿螺栓18將電機沈的機殼固定在雙向柱塞泵泵體上。密封隔板對位于儲油腔17內(nèi)，其作用是隔斷儲油腔與外界的接觸。當儀器啟動后，通過鐵片16和光電開關(guān)19以及電機沈即能判斷出雙向柱塞泵是否在預定位置，若未在預定位置，單片機發(fā)出指令控制可正反向旋轉(zhuǎn)的電機22和電機沈運轉(zhuǎn)，當光電開關(guān)19進入鐵片16區(qū)域時，即發(fā)出信號到單片機，同時電機沈中連桿剛好到達觸碰限位開關(guān)四位置，即柱塞泵到達預定位置，開始計量。電機沈通過控制連桿25實現(xiàn)對控制小球21的控制，使待測油液進入和排除，實現(xiàn)對待測液的吸排功能。而鐵片16和光電開關(guān)19即能控制柱塞泵是否運行到指定位置。當?shù)竭_一端的指定位置后，進行判斷電機 26是否在指定位置，若在，即單片機發(fā)出指令到可正反向旋轉(zhuǎn)的電機22進行電機反轉(zhuǎn)，進而重復進行上一階段的步驟。所述高壓軟管7可以采用纖維增強聚氨酯軟管。所述的電機驅(qū)動電器9采用步進電機驅(qū)動電器；例如采用57BYG410系列步進電機。所述的自動顆粒計數(shù)傳感器10為自動激光顆粒傳感器，例如可以采用德國Klotz 公司ABAKUS油液顆粒計數(shù)器儀器中的激光顆粒傳感器。所述的水分傳感器12為基于介電常數(shù)法測量的微量水分變送器；采用維薩拉公司的油中微量水分變送器MMT162。所述的嵌入式微處理系統(tǒng)11為采用單片機C語言開發(fā)的嵌入式微處理器系統(tǒng)， 該系統(tǒng)能夠脫離計算機進行獨立的工作。所述的顯示屏為帶觸摸屏的IXD顯示器。所述的打印機小型串行接口熱敏打印機。本發(fā)明提供的便攜式液壓油顆粒及水分檢測裝置，總體設計在一個鋁盒中，體積小巧，鋁盒上安裝有提手，攜帶方便。該鋁盒側(cè)面有為MV電池組配備的電源接口，可以在試驗現(xiàn)場在線使用。以及一個USB接口，方便用U盤拷出實驗數(shù)據(jù)，同時還有連到PC的 RS232串行接口，可在測量時連接便攜式電腦，在PC中設計了一套軟件，實時快速的進行數(shù)據(jù)的采集、分析與處理，最終對檢測液壓油做出檢測結(jié)果報告。在該箱體側(cè)面還設計有一小型熱敏打印機，能隨時將檢測結(jié)果打印輸出。在該箱體的正面設計有一個觸摸顯示屏以及連接高壓軟管的油液進出口，使操作直觀，簡潔。本發(fā)明采用的雙向柱塞泵，它能很好的解決泵的污染問題，且流量穩(wěn)定，控制精度高，不受系統(tǒng)壓力的影響，能及時、準確和平穩(wěn)的測算液壓油的體積，主要是通過以下幾個方面來實現(xiàn)(1)上面有兩個電機，包括一個可正反向旋轉(zhuǎn)的電機22和一個控制電機(電機 26)；(2)光電開關(guān)19的設計可以及時、準確的反應當前柱塞14所處的位置，以便可以迅速的反映到單片機，進而可以及時的控制可正反向旋轉(zhuǎn)的電機22工作；(3)限位開關(guān)四的設計能夠快速準確的控制油路的走向，對液壓油的準確測量起到重要作用；(4)設有2個儲油腔17，它們被柱塞14隔開，兩個儲油腔的體積隨著柱塞的運動而改變。柱塞14向右運動，左邊的儲油腔體積增大，反之減小。右邊儲油腔的變化與左邊的正好相反。當前油液污染度檢測方法主要分為重量分析法、顆粒計數(shù)分析法和半定量法。而光測法是顆粒計數(shù)分析法中測定油液污染度的一種方法，能夠在現(xiàn)場對所用油液的污染度進行綜合評判，具有測定迅速、操作簡單、攜帶方便和價格便宜等優(yōu)點，因此比較適合于現(xiàn)場油液的污染管理。本發(fā)明提出的激光自動顆粒計數(shù)傳感器的原理為光阻型傳感器。在液壓油流經(jīng)自動顆粒激光傳感器時，激光照射到粒子時由于被顆粒遮擋而削弱，光信號經(jīng)光電轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為電信號以脈沖形式輸出，負脈沖的數(shù)目代表顆粒的數(shù)目，負脈沖的幅度代表顆粒的大小。該負脈沖信號經(jīng)傳感器放大電路反相和放大后送到比較器，與預定基準電壓比較，脈沖幅度高于比較電壓時，比較器輸出1個計數(shù)脈沖，每個比較器后面有1個計數(shù)器，可以累計該通道計數(shù)脈沖的數(shù)目。光源采用激光，激光保證了較高的測試精度，測量粒度范圍從1 μ m到400 μ m,每次測量結(jié)果均給出各種尺寸的顆粒數(shù)量，并可以按用戶的習慣任意選用ISO和NAS標準顯示污染度等級。激光自動顆粒計數(shù)傳感器的特點是把油樣中的顆粒進行粒度測量，并按預選的粒度范圍進行計數(shù)，從而得到有關(guān)顆粒粒度分布方面的重要信息。隨著電子技術(shù)的發(fā)展，這類自動顆粒計數(shù)器在油液污染監(jiān)測和分析中的應用日益廣泛，它具有計數(shù)速度快、準確度高和操作簡便等優(yōu)點。目前測量油液中含水量的方法有很多種，主要有蒸餾化驗、卡爾費修法、微波法、 電容法、介電常數(shù)法、近紅外線法等。蒸餾化驗和卡爾費修法等這些檢測取樣時間長，隨機性大，卡爾費修方法的試劑有毒，而且不可在線，已經(jīng)日益不能滿足現(xiàn)代化的要求。目前使用較多的是近紅外光譜法，但其存在很大的缺陷，受油液中金屬顆粒的影響比較大。當射線遇到金屬顆粒，會產(chǎn)生衰減，進而對檢測結(jié)果產(chǎn)生影響。以介電常數(shù)法為傳感元件的油液水分便攜檢測裝置與其他油液水分檢測裝置相比有著顯著的優(yōu)越性。此方法的優(yōu)點是操作簡單，測量準確，適用范圍廣，受外界干擾較小，不易受待測物的顏色、結(jié)構(gòu)等的影響。本發(fā)明的水分傳感器采用基于介電常數(shù)法測量的微量水分變送器，它能夠準確的反映出當前液壓油中水分的含量，而不必考慮油的種類、油的溫度、使用的年限和條件。當液壓油流經(jīng)水分傳感器時，能夠得到反映含水率的測量信號電壓即可推算出液壓油的含水率，在水分含量達到0. 時報警，其它大于0. 水分含量按一定比例級別給出。本發(fā)明的嵌入式微處理器系統(tǒng)11采用單片機C語言開發(fā)，微處理器的設計主要包括有主程序設計、初始化子程序設計、數(shù)據(jù)采集子程序設計和LCD液晶顯示程序設計等。本發(fā)明中的遮光式傳感器需要將其光電傳感器輸出的電壓與設定的不同電壓閾值比較來確定顆粒的大小，因此選用了高速、低功耗的比較器來實現(xiàn)高精度的比較。本發(fā)明采用具有32個模擬輸出通道的數(shù)模轉(zhuǎn)換器生成設定的模擬電壓值，這些電壓值將被作為閾值與顆粒計數(shù)器輸出的電壓值比較來確定顆粒的大小。本發(fā)明中系統(tǒng)各種操作的選擇均可通過在 LCD上顯示菜單提示，系統(tǒng)使用的是圖形點陣液晶顯示器，它主要由行驅(qū)動器/列驅(qū)動器及 160X128全點陣液晶顯示器組成。本發(fā)明計算機中的上位機軟件采用可視化界面，實現(xiàn)計算機與檢測儀器的通信以及數(shù)據(jù)存儲管理和顯示功能。為了便于系統(tǒng)軟件調(diào)試、后續(xù)開發(fā)，以及增強程序的可讀性， 采用模塊化軟件設計方法，各個模塊分別實現(xiàn)不同的功能。將程序按小任務組織成若干個模塊程序，如初始化程序、采集程序、數(shù)據(jù)處理程序、儀器驅(qū)動程序、打印和顯示程序、打印報警程序等，這些模塊既相互獨立又相互聯(lián)系，低一級模塊可以被高一級模塊重復調(diào)用。軟件能夠把檢測出來的顆粒和水分的結(jié)果詳細地存儲到數(shù)據(jù)文件，同時對數(shù)據(jù)進行分析，并生成圖像，生成的圖像能夠直觀的顯示出顆粒和水分的分布等。目前市面上的液壓油檢測儀都存在著一些不足或問題，如在線式的水分儀與污染度檢測儀由于價格較高等而不能普遍應用于現(xiàn)場，檢測水分和顆粒計數(shù)都是單獨的儀器， 很難達到同時檢驗的要求，而且很多利用遮光法測量污染度的儀器都無法避免一個致命缺陷，即油液中所含水分形成氣泡對顆粒計數(shù)的影響。本發(fā)明因內(nèi)置泵而使取樣方式靈活自如，對高粘度的適應性較好，計數(shù)快捷，連續(xù)監(jiān)測便利，結(jié)果儲存量大，方便用戶查詢和進行多個系統(tǒng)監(jiān)測及多組數(shù)據(jù)處理，與其他同類檢測儀相比具有的優(yōu)點是(1)能同時進行水分，污染度的便攜式在線檢測，并可以對水分超標進行報警，及時反映含水量的變化，保持油液的清潔度穩(wěn)定在預定標準之上，能提前預測設備故障的發(fā)生，提高儀器與系統(tǒng)的使用壽命，提高設備利用率，降低維修費用；(2)若發(fā)生故障，通過與其它監(jiān)測技術(shù)相結(jié)合可以進一步診斷出故障的具體位置及故障的嚴重程度以及引發(fā)故障的原因，從而減少故障的停機時間，提高經(jīng)濟效益；(3)可以與計算機連接，檢測操作可以完全通過計算機來控制，并且檢測結(jié)果可以通過PC中的軟件來處理，方便，快捷，準確。(4)該儀器小巧輕便，便于攜帶，并且具有液晶顯示控制模塊，能夠獨立完成測量任務，適合于在現(xiàn)場進行測量工作，具有其他污染度測量儀器所不具備的優(yōu)勢。本發(fā)明提供的便攜式液壓油顆粒及水分檢測系統(tǒng)裝置，可以通過串口與計算機通信，利用計算機軟件實現(xiàn)遠程控制，并利用計算機軟件對數(shù)據(jù)進行處理、分析與繪圖。本發(fā)明提供的便攜式液壓油顆粒及水分檢測系統(tǒng)裝置，其工作過程如下1.檢測液壓油顆粒的過程嵌入式微處理器系統(tǒng)11發(fā)出指令，通過電機驅(qū)動電器9控制雙向柱塞泵8上的步進電機，控制柱塞14向預設位置運動，由于在預設位置處設置有電磁開關(guān)裝置(光電開關(guān) 19)，當運行到此位置時，將會傳輸信號到嵌入式微處理器系統(tǒng)11。然后，嵌入式微處理器系統(tǒng)發(fā)出指令，調(diào)節(jié)電動閥門，使雙向柱塞泵與放置在加熱器5中的取樣瓶6或者液壓管路中的待測液壓油導通；嵌入式微處理器系統(tǒng)發(fā)出指令，通過電機驅(qū)動電器9使雙向柱塞泵上的步進電機啟動(當步進電機啟動以后，嵌入式微處理器系統(tǒng)發(fā)出指令，開啟光電編碼電路，測試裝置里的步進電機的轉(zhuǎn)速是否在設定轉(zhuǎn)速，從而實現(xiàn)步進電機轉(zhuǎn)速穩(wěn)定。轉(zhuǎn)速的恒定保證液壓油以恒定的流速通過傳感器的傳感區(qū)(比如30-100ml/min))，帶動雙向柱塞泵 8的活塞運動，使液壓油流經(jīng)自動顆粒計數(shù)傳感器10進入雙向柱塞泵8。液壓油流經(jīng)自動顆粒計數(shù)傳感器10，此時該傳感器開始計數(shù)，并與比較器進行比較，得出顆粒數(shù)目及污染度等級，并顯示在顯示屏上。數(shù)據(jù)的結(jié)果存儲在嵌入式微處理器系統(tǒng)的存儲器中，亦可以根據(jù)需要將結(jié)果利用熱敏打印機打印出來。當連接有計算機進行遠程控制時，本發(fā)明檢測裝置的工作過程與以上一樣，不同的是，檢測出來的數(shù)據(jù)全部都顯示在計算機中，計算機中的軟件能將數(shù)據(jù)進行處理、分析和繪圖，數(shù)據(jù)亦可通過外接打印機打印出來。2.檢測液壓油水分的過程嵌入式微處理器系統(tǒng)11發(fā)出指令，通過電機驅(qū)動電器9控制雙向柱塞泵8上的步進電機，控制柱塞14向預設位置運動，由于在預設位置處設置有電磁開關(guān)裝置(光電開關(guān) 19)，當運行到此位置時，將會傳輸信號到該微處理器系統(tǒng)。然后，該微處理器系統(tǒng)發(fā)出指令，調(diào)節(jié)電動閥門，使雙向柱塞泵與取樣瓶6或者液壓管路中的待測液壓油導通，該微處理器系統(tǒng)發(fā)出指令，通過電機驅(qū)動電器9使雙向柱塞泵8上的步進電機啟動(當步進電機啟動以后，該微處理系統(tǒng)發(fā)出指令，開啟光電編碼電路，測試裝置里的步進電機的轉(zhuǎn)速是否在設定轉(zhuǎn)速，從而實現(xiàn)步進電機轉(zhuǎn)速穩(wěn)定。轉(zhuǎn)速的恒定保證液壓油以恒定的流速(30-100ml/ min)通過傳感器的傳感區(qū))，帶動雙向柱塞泵8的活塞運動，使液壓油流經(jīng)自動顆粒計數(shù)傳感器進入雙向柱塞泵。在液壓油流經(jīng)水分傳感器12 (水分傳感器12中平板電容間因被液壓油充滿，平行板電容器極板將會發(fā)生極化)時，該水分傳感器得到反映含水量的測量信號電壓后，即可推算出液壓油的含水量。該微處理系統(tǒng)將所有的水分檢測值都通過液晶屏顯示出來，并存儲在數(shù)據(jù)存儲器中。同時亦可以根據(jù)需要利用打印機打印出來。當連接有計算機進行遠程控制時，本發(fā)明檢測裝置的工作過程與以上一樣，不同的是，檢測出來的數(shù)據(jù)全部都顯示在計算機中，計算機中的軟件能將數(shù)據(jù)進行處理、分析和繪圖，數(shù)據(jù)亦可通過外接打印機打印出來。附表表1重復性試驗中數(shù)據(jù)正態(tài)分布特性
通道(μ m)251015253550100水分偏度0. 120. 05-0. 200. 010. 020. 07-0. 070. 210. 0權(quán)利要求
1.一種便攜式液壓油顆粒及水分檢測裝置，其特征是該裝置具有雙向柱塞泵(8)、自動顆粒計數(shù)傳感器(10)、與出油管相連接的水分傳感器(12)，它們依次由高壓軟管相連; 設有嵌入式微處理系統(tǒng)(11)，其由數(shù)據(jù)線分別與水分傳感器(12)、顯示屏和打印機相連接；電機驅(qū)動電器(9 )控制雙向柱塞泵(8 )工作。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的便攜式液壓油顆粒及水分檢測裝置，其特征是所述雙向柱塞泵(8)主要由泵體、擋板(13)、鐵片(16)、光電開關(guān)(19)、控制小球(21)、連接室(23)、限位開關(guān)(29)和進出油管組成，其中擋板(13)有兩個，它們通過螺栓(15)分別安裝在支架 (28)的兩端；泵體由支架(28)支撐，該泵體內(nèi)部由一個柱塞(14)和儲油腔(17)組成；鐵片(16)和光電開關(guān)(19)裝在支架(28)上，它們用于限制柱塞(14)的位置，鐵片(16)靠近螺栓(15)，光電開關(guān)(19)位于控制小球(21)旁邊，控制小球(21)位于進油管(20)和出油管 (27)的交界處；限位開關(guān)(29)裝在支架(28)上；密封隔板(24)位于儲油腔(17)內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的便攜式液壓油顆粒及水分檢測裝置，其特征是所述的儲油腔(17)有兩個，它們被柱塞(14)隔開，兩個儲油腔的體積隨著柱塞的運動而改變柱塞(14) 向右運動，左邊的儲油腔體積增大，反之減小，右邊儲油腔的變化與左邊的正好相反。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的便攜式液壓油顆粒及水分檢測裝置，其特征是所述雙向柱塞泵(8)由一個可正反向旋轉(zhuǎn)的電機(22)和一個電機(26)控制，其中可正反向旋轉(zhuǎn)電機 (22)由連桿與裝在支架(28)右端上的連接室(23)相連；電機(26)通過控制連桿(25)實現(xiàn)對控制小球(21)的控制，實現(xiàn)所述進出油管的啟閉，該電機的機殼由貫穿螺栓(18)固定在雙向柱塞泵泵體上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的便攜式液壓油顆粒及水分檢測裝置，其特征是所述電機驅(qū)動電器(9 )采用步進電機驅(qū)動電器。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的便攜式液壓油顆粒及水分檢測裝置，其特征是所述自動顆粒計數(shù)傳感器(10)采用自動激光顆粒傳感器。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的便攜式液壓油顆粒及水分檢測裝置，其特征是所述的水分傳感器(12)為基于介電常數(shù)法測量的微量水分變送器。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種便攜式液壓油顆粒及水分檢測裝置，該裝置具有雙向柱塞泵(8)、自動顆粒計數(shù)傳感器(10)、與出油管相連接的水分傳感器(12)，它們依次由高壓軟管相連；設有嵌入式微處理系統(tǒng)(11)，其由數(shù)據(jù)線分別與水分傳感器(12)、顯示屏和打印機相連接；電機驅(qū)動電器(9)控制雙向柱塞泵(8)工作。本發(fā)明克服液壓油檢測儀僅能對顆粒或水分進行單一檢測的問題，集離線和在線兩用一體，可以直接接入液壓系統(tǒng)中，實現(xiàn)對液壓油顆粒及水分的同時檢測，操作方便，并且具有精度高和持久穩(wěn)定性等優(yōu)點。
文檔編號G01N15/14GK102435545SQ20111026242
公開日2012年5月2日 申請日期2011年9月6日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月6日
發(fā)明者周新聰, 孫斌, 李利瑤, 楊琨, 秦麗, 秦紅玲, 譚曉星, 陳輝 申請人:武漢理工大學