专利名称：油污染检测装置及检测方法
技术领域：
本发明涉及一种用于检测流体组份，特别是适合于检测液压油或润滑油系统中所含固体污染物组份的装置。
油污染通常是指在油内参杂有其它组份的杂质，包括有固体的金属或非金属颗粒杂质，气体或液体杂质，其中固体杂质对因油污染而造成的机械磨损最为严重，据统计能占机械总磨损量的90％以上，所以，对油内固体杂质进行常规检测是保护设备正常运转的必备手段。
在现有技术中，用于检测油污染的方法主要有两种，即重量分析法和显微镜分析法。其中，重量分析法是取一定体积的样油将其过滤成样片，然后对样片称重，得出污染物的重量，再与ISO等级代码比较，进而确定样油的污染程度。该种方法所需设备虽然简单，但它不能直接反映出油内颗粒的种类，而且操作时间较长；显微镜分析法是将样油放在显微镜下直接观察样油内杂质的数量和种类，在统计数量时，先选择若干个小区域作为检测单位，然后求出各小区域内杂质的平均值，再推算出总的颗粒数量，或者直接与标准样片进行比较，再推算出油污染等级或程度。该种方法在很大程度取决于操作人员的经验，所以误差很大，不能准确快速地反映出油污染的真实情况。
本发明的任务是提供一种油污染检测装置及检测方法，该装置和方法能很方便、快速准确地检测出样油中所含固体颗粒的数量和种类，并能将其显示出来。
为完成上述任务，本发明所提出的装置具有一个供在线或离线检测样品油时使样品油自然流过的通道，且在该通道变细部位设置有由透明材料制成的径向孔；和一个激光器，它能将其所发出的激光束穿过上述的径向孔，和设置在径向孔另一侧的用于接受上述激光束并将光变量转换成电变量的光电转换部件；及一个与光电转换部件输出端相接的放大元件和包含至少两个通道的计数器，和一个用于准确地计量出流过上述油通道的样品油体积或重量的计量装置，且计数器和计量装置的输出端均与微处理机的输入端相接。
所述微处理机计算出的数据可由与其输出端相接的显示器或打印机输出。
所述的电转换部件可由光电二极管构成。
所述计量装置包括一个导电的活塞和设置在该装置上部与下部的电极。
本发明所提出的检测油污染方法包括下列步骤用稳定的平行激光束对动态的样品油进行连续扫描，将经过样品油后所产生的光变量转换成电变量；将上述电变量放大后根据其电压幅值的大小随机地进行分类，并将各类别的电压幅值送入微处理机内进行统计，同时将上述流过激光束的样品油的重量或体积转换成电信号也送入微处理机内，由微处理机计算出单位重量或体积内固体污染物的数量和种类，并将该结果输出。
用平行的激光束对通道内连续流动的样品油进行扫描，只要油内有固体颗粒就会产生光变量，并根据该光变量所产生脉冲电压的幅值，能自动计算出上述固体颗粒的大小和数量，所以，用该方法制作的装置不但检测速度特别快，而且检测结果非常准确；同时它还可用于在线检测，能随机地对油循环系统进行监测，而且操作过程相当简单，所用成本非常低。
下面结合附图和实施例对发明作详细说明。
附
图1是本发明的外观结构部分剖面示意图；附图2是图1中的检测系统原理图。
参见图1，该装置包括一个箱体1，该箱体内设置有光电转换装置2和计量装置3，其上部设置有测试开关11，样品油的进油孔12和出油孔13，及打印机5。无论是在线或离线检测，均可将在线或离线检测装置的输出端与进油口12相接，即可实现在线或离线检测，其检测结果可通过显示器6或打印机5输出。
参见图2，它给出整个检测系统的原理图。其光电转换装置2包括一个壳体21，该壳体内设置有一个中部逐渐变细的用于使样品油流过的通道22，且在通道22的适当位置，最好是中部最细区域设置有一个与该通道相垂直的由玻璃片等透明材料制成的透光孔23。在壳体21的一侧安装有一个激光器24，它可发出平行的激光束，另一侧安装有一个光电转换部件25，激光器24所发出的平行激光束可穿过上述的透光孔23，照射到光电转换部件25上。当样品油自上而下地流入油通道22时，如油中有颗粒状污染物并在流过透光孔23的瞬间时，就会使通过透光孔23的平行光束产生一个光变量，此时光电转换部件25将光变量转换成电脉冲信号，根据该电脉冲信号的辐值可计算出该污染颗粒的大小和数量。其计算方法可按下述公式EO=a×Eb\A其中EO表示固体颗粒所产生的脉冲电压幅值；A 表示固体颗粒的投影面积；Eb表示无固体颗粒时的输出电压；a 表示固体颗粒投影面积。
从上述公式中可以看出，脉冲电压幅值与固体颗粒的投影面积成正比，只要求得电压幅值就可求出固体颗粒的大�。龀宓缪沟氖考次烫蹇帕５氖�。
光电转换部件25可由光电二极管构成，它的输出端通过放大器26和电压比较器27再与计数器28相接。计数器28至少包含两个通道，最好是四个通道，这样它可区分四种大小不等的污染颗粒。
图2中还给出了计量装置3的外观剖面结构，可以看出，该装置包括一导电的活塞31，且在其上部和下部均设置有电极32。当油从计量装置3的进油孔33逐渐向地流入其内时，活塞31随着进油的体积增大而逐渐地向下滑动，直到使活塞31与底部的电极32相接触时，计量过程完成，计量装置3内的容积即是样油的体积。此时将该体积数值送入到微处理机4内，微处理机可准确地计算出该体积内污染颗粒的数量和种类，其计算结果可由显示器5或打印机6输出。
权利要求
1．一种用油污染检测装置，其特征在于，具有一个供在线或离线检测样品油时使样品油自然流过的通道，且在该通道变细部位设置有由透明材料制成的径向孔；一个激光器，它能将其所发出的激光束穿过上述的径向孔，和设置在径向孔另一侧的用于接受上述激光束并将光变量转换成电变量的光电转换部件；一个与光电转换部件输出端相接的放大元件和包含至少两个通道的计数器，和一个用于准确地计量出流过上述油通道的样品油体积或重量的计量装置，且计数器和计量装置的输出端均与微处理机的输入端相接。
2．根据权利要求1所述的装置，其特征在于所述微处理机计算出的数据可由与其输出端相接的显示器或打印机输出。
3．根据权利要求1所述的装置，其特征在于所述的电转换部件可由光电二极管构成。
4．根据权利要求1所述的装置，其特征在于所述计量装置包括一个导电的活塞和设置在该装置上部与下部的电极。
5．一种检测油污染方法，其特征在于包括下列步骤用稳定的平行激光束对动态的样品油进行连续扫描，将经过样品油后所产生的光变量转换成电变量；将上述电变量放大后根据其电压幅值的大小随机地进行分类，并将各类别的电压幅值送入微处理机内进行统计，同时将上述流过激光束的样品油的重量或体积转换成电信号也送入微处理机内，由微处理机计算出单位重量或体积内固体污染物的数量和种类，并将该结果输出。
全文摘要
本发明涉及一种油污染检测装置及检测方法,它采用稳定的平行激光束对动态的样品油进行连续扫描,经过光转换电后,并将各类别的电压幅值送入微处理机内进行统计,由微处理机计算出单位重量或体积内固体污染物的数量和种类;该装置包括一个能允许样品油流过的通道和在该通道变细部位设置有由透明材料制成的径向孔;及一个激光器和光电转换部件,该光电转换部件输出端通过放大元件和计数器相接。该装置检测的速度相当快,而且非常准确。
文档编号G01N21/27GK1303010SQ0011000
公开日2001年7月11日 申请日期2000年1月4日 优先权日2000年1月4日
发明者徐文魁, 许丽华, 张玉峰, 王汉斌, 路明武 申请人:本溪钢铁公司机电安装工程公司
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