油液顆粒污染度檢測傳感器的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種油液顆粒污染度檢測傳感器，包括：套筒、半導(dǎo)體激光器、測量探頭、光電轉(zhuǎn)換電路及信號處理電路，在測量探頭和半導(dǎo)體激光器之間設(shè)有若干透鏡，套筒內(nèi)設(shè)有噴嘴組件，噴嘴組件中嵌設(shè)固定的準(zhǔn)直鏡，與噴嘴組件連接的第一滑塊，第一滑塊上固定有濾波鏡，第二滑塊，固定于第二滑塊中的傅里葉透鏡，套筒另一端連接有法蘭接頭，與法蘭接頭連接的固定接頭，及設(shè)于固定接頭中的一組透鏡，一組透鏡經(jīng)螺紋連接組件固定于固定接頭中。基于光電原理，通過合理的布置各類光學(xué)透鏡，在待檢測的油液經(jīng)一組透鏡間的進(jìn)油通道間隙通過，激光經(jīng)多個透鏡后到接收二極管的兩端產(chǎn)生電流信號，該傳感器具有的光路設(shè)計簡單，測量精度高的優(yōu)良特性。
【專利說明】油液顆粒污染度檢測傳感器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種傳感器，尤其是一種應(yīng)用于油液顆粒檢測的傳感器。
【背景技術(shù)】
[0002]油液是液壓系統(tǒng)的工作介質(zhì)，例如液壓泵、液壓馬達(dá)、閥門元件等工作狀況和使用壽命都與液壓油的性能密切相關(guān)。研究中發(fā)現(xiàn)油液中的固體顆粒是造成透射光衰減的這一因素設(shè)計了多種對油液中固體顆粒的測試方法。
[0003]但是，現(xiàn)有技術(shù)中的采用光阻法來測量油液顆粒污染度的方法，都存在光路設(shè)計復(fù)雜，測量精度不高的問題。
實用新型內(nèi)容
[0004]本實用新型的目的在于提供一種油液顆粒污染度檢測傳感器，該油液顆粒污染度檢測傳感器解決了現(xiàn)有技術(shù)中光阻法測量油液固體顆粒污染度具有的光路設(shè)計復(fù)雜、測量精度不高的問題。
[0005]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供一種油液顆粒污染度檢測傳感器，所述油液顆粒污染度檢測傳感器包括:套筒、半導(dǎo)體激光器、測量探頭、光電轉(zhuǎn)換電路及信號處理電路，所述套筒內(nèi)設(shè)有測量探頭，在測量探頭和半導(dǎo)體激光器之間設(shè)有若干透鏡，所述套筒內(nèi)依次設(shè)有噴嘴組件，位于所述噴嘴組件中嵌設(shè)固定的準(zhǔn)直鏡，與噴嘴組件連接的第一滑塊，所述第一滑塊上固定有濾波鏡，和第二滑塊，固定于所述第二滑塊中的傅里葉透鏡，所述套筒的另一端連接有法蘭接頭，與法蘭接頭連接的固定接頭，還包括設(shè)于所述固定接頭中的一組透鏡，所述一組透鏡經(jīng)螺紋連接組件固定于固定接頭中。
[0006]優(yōu)選地，所述測量探頭中上下分別夾設(shè)有一擋片。
[0007]優(yōu)選地，所述擋片的厚度為0.45mm,擋片中設(shè)有進(jìn)油縫隙的寬度d=0.5mm。。
[0008]優(yōu)選地，所述半導(dǎo)體激光器的波長為650nm。
[0009]優(yōu)選地，所述套筒的一端設(shè)有第一蓋板，且與所述固定接頭端連接設(shè)有第二蓋板。
[0010]如上所述，本實用新型的一種油液顆粒污染度檢測傳感器，包括套筒、半導(dǎo)體激光器、測量探頭、光電轉(zhuǎn)換電路及信號處理電路，所述套筒內(nèi)設(shè)有測量探頭，在測量探頭和半導(dǎo)體激光器之間設(shè)有若干透鏡，通過合理的布置各類光學(xué)透鏡及之間的距離，油液顆粒污染度檢測傳感器基于光電原理，在待檢測的油液經(jīng)一組透鏡間的進(jìn)油通道間隙通過，激光經(jīng)多個透鏡后到接收二極管的兩端產(chǎn)生電流信號，該油液顆粒污染度檢測傳感器具有的光路設(shè)計簡單，操作簡單和測量精度高的優(yōu)良特性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]下面結(jié)合附圖和實施方式對本實用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明；
[0012]圖1為本實用新型的一種油液顆粒污染度檢測傳感器結(jié)構(gòu)圖；
[0013]圖2為圖1中A處局部放大結(jié)構(gòu)圖；[0014]圖3為測量探頭中夾設(shè)的擋片結(jié)構(gòu)圖；
[0015]圖4為圖1油液顆粒污染度檢測傳感器中一組光學(xué)鏡片安裝尺寸圖；
[0016]圖5為本實用新型的一種油液顆粒污染度檢測傳感器的原理模塊圖；
[0017]圖1至圖5中，
[0018]套筒1、噴嘴組件2、準(zhǔn)直鏡3、第一滑塊4、濾波鏡5、第二滑塊6、傅里葉透鏡7、法蘭接頭8、螺紋連接組件9、固定接頭10、第二蓋板11、第一蓋板12、一組透鏡13、擋片14。
【具體實施方式】
[0019]以下通過特定的具體實例說明本實用新型的實施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可由本說明書所揭露的內(nèi)容輕易地了解本實用新型的其他優(yōu)點與功效。本實用新型還可以通過另外不同的【具體實施方式】加以實施或應(yīng)用，本說明書中的各項細(xì)節(jié)也可以基于不同觀點與應(yīng)用，在沒有背離本實用新型的精神下進(jìn)行各種修飾或改變。
[0020]請結(jié)合圖1所示，其為一種油液顆粒污染度檢測傳感器的裝配結(jié)構(gòu)圖，該油液顆粒污染度檢測傳感器包括:套筒1、半導(dǎo)體激光器、測量探頭、光電轉(zhuǎn)換電路及信號處理電路，所述套筒I內(nèi)設(shè)有測量探頭，在測量探頭和半導(dǎo)體激光器之間設(shè)有若干透鏡，所述套筒I內(nèi)依次設(shè)有噴嘴組件2，位于所述噴嘴組件2中嵌設(shè)固定的準(zhǔn)直鏡3，與噴嘴組件2連接的第一滑塊4，所述第一滑塊4上固定有濾波鏡5，和第二滑塊6，固定于所述第二滑塊6中的傅里葉透鏡7，所述套筒I的另一端連接有法蘭接頭8，與法蘭接頭8連接的固定接頭10，還包括設(shè)于所述固定接頭10中的一組透鏡13。請結(jié)合圖2所示，其為圖1中油液顆粒污染度檢測傳感器A處局部結(jié)構(gòu)放大圖，所述一組透鏡13經(jīng)螺紋連接組件9固定于固定接頭10中，所述套筒I的一端設(shè)有第一蓋板12，且與所述固定接頭10端連接設(shè)有第二蓋板11。所述油液顆粒污染度檢測傳感器基于光電原理，在待檢測的油液經(jīng)一組透鏡13間的進(jìn)油通道間隙通過，激光經(jīng)多個透鏡后到接收二極管的兩端產(chǎn)生電流信號。
[0021]請參考圖3所示，其為該擋片14的結(jié)構(gòu)圖，所述測量探頭中上下分別夾設(shè)有一擋片14，所述擋片14 一方面使得油液在測量探頭也即一組透鏡13之間有一個固定的通道；另一方面，由于流經(jīng)油液通道的顆粒物可能兩個或多個疊加在一起，從而少檢了顆粒物進(jìn)而形成了誤差，即重合極限誤差，為了盡可能第減小這種誤差，并同時考慮到流經(jīng)油液通道的每毫升中顆粒物的測量濃度極限，優(yōu)選地，所述擋片14的厚度為0.45mm，擋片14中設(shè)有進(jìn)油縫隙寬度的最小處d=0.5mm,以實現(xiàn)精確油液中顆粒物檢測。
[0022]請參考圖4所示，其為本實用新型的油液顆粒污染度檢測傳感器中一組光學(xué)鏡片布置尺寸安裝圖:其中，激光源與準(zhǔn)直鏡3間的距離Ll=0.5mm，且半導(dǎo)體激光器的波長為650nm，半導(dǎo)體激光器是一種以一定的半導(dǎo)體材料做工作物質(zhì)二產(chǎn)生受激發(fā)發(fā)射作用的器件。其工作原理是通過一定的激勵方式，在半導(dǎo)體物質(zhì)的能帶之間，或者半導(dǎo)體物質(zhì)的能帶與雜質(zhì)能級之間，實現(xiàn)非平衡載流子的粒子數(shù)發(fā)轉(zhuǎn)，當(dāng)處于粒子數(shù)發(fā)轉(zhuǎn)狀態(tài)的大量電子與空穴復(fù)合時，便產(chǎn)生受激發(fā)發(fā)射作用，并且，半導(dǎo)體激光器具有體積小、重量輕、運轉(zhuǎn)可靠、耗電少和效率高的優(yōu)點；準(zhǔn)直鏡3與濾波鏡5間距離L2=15mm，其中所述的準(zhǔn)直鏡3將發(fā)散光線經(jīng)其成為平行光，所述準(zhǔn)直鏡3可以選用K9玻璃，設(shè)計為雙凸透鏡，其中，曲率半徑Rl=-R2=15.54，焦距F=16.144，直徑D=6.47 ;濾波鏡5與傅里葉透鏡7間的距離L3=110mm，所述的濾波鏡5用于過濾光波以留下檢測所需的波長，材料上可以選用K9玻璃，設(shè)為平凸柱面鏡，曲率半徑Rl=20.72，焦距F=40，直徑D=6.32 ;傅里葉透鏡7與所述一組透鏡13間距離L4=18.5mm，所述一組透鏡13的間隙L5=0.5mm,也即是擋片14的厚度；一組透鏡13右側(cè)邊緣與接收器間的距離L6=lmm，油液從一組透鏡13間的很小間隙通道流過，平行光照射到測量探頭中的油液通道中，由油液通道顆粒的消光作用后的光束，經(jīng)光敏元件組成的光電轉(zhuǎn)換器，通過信號比較脈沖輸出電路輸出脈沖信號，經(jīng)計數(shù)器計數(shù)電路計數(shù)后輸出脈沖個數(shù)。
[0023]請結(jié)合圖5所示的油液顆粒污染度檢測傳感器的原理模塊圖，半導(dǎo)體激光器發(fā)出的光經(jīng)準(zhǔn)直鏡3變?yōu)槠叫泄猓黄叫泄饨?jīng)濾波鏡5對激光進(jìn)行過濾，使得可以通過被待測油液顆粒吸收的波長段；后經(jīng)傅里葉透鏡7聚焦后的光到達(dá)一組透鏡13，當(dāng)油液從一組透鏡13中間的進(jìn)油通道流過時，油液中的固體顆粒會投影在光電二極管上，其中，所述光電轉(zhuǎn)換電路主要包括光電二極管，依據(jù)實際需求還可以采用其他光敏元件，例如光電三極管或是硅光電池。當(dāng)激光源射過來的光強(qiáng)度被削弱，光電二極管的兩端產(chǎn)生電流信號也相應(yīng)的被削弱，后經(jīng)信號比較脈沖輸出電路，輸出的信號電平與固體顆粒大小成正比，再經(jīng)脈沖計數(shù)電路，檢測確定油液中所含顆粒的數(shù)量，根據(jù)脈沖電平可以確定顆粒大小。理論上，當(dāng)有一顆粒流過后，經(jīng)光電二極管的后級電路處理后得到一個脈沖，顆粒越大，信號電壓也越大，當(dāng)顆粒隨著油液流離測量探頭或者測量窗口時，信號就消失，所以根據(jù)脈沖的個數(shù)可以反映油液中顆粒的數(shù)量，根據(jù)脈沖的電平可以反映了顆粒的大小，本實用新型通過以上工作原理來反映油液中固體顆粒物的大小和多少。
[0024]本實用新型的一種油液顆粒污染度檢測傳感器，包括套筒1、半導(dǎo)體激光器、測量探頭、光電轉(zhuǎn)換電路及信號處理電路，所述套筒I內(nèi)設(shè)有測量探頭，在測量探頭和半導(dǎo)體激光器之間設(shè)有若干透鏡，通過合理的布置各類光學(xué)透鏡及之間的距離，基于光電原理，在待檢測的油液經(jīng)一組透鏡13間的進(jìn)油通道的間隙通過，激光經(jīng)多個透鏡后到接收二極管的兩端產(chǎn)生電流信號，該油液顆粒污染度檢測傳感器具有的光路設(shè)計簡單，操作簡單和測量精度高的優(yōu)良特性。所以，本實用新型有效克服了現(xiàn)有技術(shù)中的種種缺點而具高度產(chǎn)業(yè)利用價值。
[0025]上述實施例僅例示性說明本實用新型的原理及其功效，而非用于限制本實用新型。任何熟悉此技術(shù)的人士皆可在不違背本實用新型的精神及范疇下，對上述實施例進(jìn)行修飾或改變。因此，舉凡所屬【技術(shù)領(lǐng)域】中具有通常知識者在未脫離本實用新型所揭示的精神與技術(shù)思想下所完成的一切等效修飾或改變，仍應(yīng)由本實用新型的權(quán)利要求所涵蓋。
【權(quán)利要求】
1.一種油液顆粒污染度檢測傳感器，包括:套筒、半導(dǎo)體激光器、測量探頭、光電轉(zhuǎn)換電路及信號處理電路，所述套筒內(nèi)設(shè)有測量探頭，在測量探頭和半導(dǎo)體激光器之間設(shè)有若干透鏡，其特征在于，所述套筒內(nèi)依次設(shè)有噴嘴組件，位于所述噴嘴組件中嵌設(shè)固定的準(zhǔn)直鏡，與噴嘴組件連接的第一滑塊，所述第一滑塊上固定有濾波鏡，和第二滑塊，固定于所述第二滑塊中的傅里葉透鏡，所述套筒的另一端連接有法蘭接頭，與法蘭接頭連接的固定接頭，還包括設(shè)于所述固定接頭中的一組透鏡，所述一組透鏡經(jīng)螺紋連接組件固定于固定接頭中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油液顆粒污染度檢測傳感器，其特征在于，所述測量探頭中上下分別夾設(shè)有一擋片。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的油液顆粒污染度檢測傳感器，其特征在于，所述擋片的厚度為0.45mm，擋片中設(shè)有進(jìn)油縫隙的寬度d=0.5mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油液顆粒污染度檢測傳感器，其特征在于，所述半導(dǎo)體激光器的波長為650nm。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的油液顆粒污染度檢測傳感器，其特征在于，所述套筒的一端設(shè)有第一蓋板，且與所述固定接頭端連接設(shè)有第二蓋板。
【文檔編號】G01N15/02GK203443879SQ201320510929
【公開日】2014年2月19日 申請日期:2013年8月20日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月20日
【發(fā)明者】張 杰 申請人:張 杰