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- 在線油液污染監(jiān)測(cè)的解決方案
- 來源：賽斯維傳感器網(wǎng) 發(fā)表于 2014/4/10
一、油液污染概述：
潤(rùn)滑油和液壓油是機(jī)械生產(chǎn)系統(tǒng)的重要組成部分。據(jù)統(tǒng)計(jì)，液壓系統(tǒng)所發(fā)生的故障中，有80%以上是由于液壓油污染引起的。油液的污染形式通常是金屬磨粒、氧化物、油泥、結(jié)碳、水分、沉淀物、燃油以及氫、氯、熱、電、空氣等造成的污染。油液污染后其物理或化學(xué)性能都會(huì)生變化。傳統(tǒng)的潤(rùn)滑油狀態(tài)監(jiān)測(cè)是指利用實(shí)驗(yàn)室的物理化學(xué)分析技術(shù)對(duì)機(jī)器設(shè)備正在使用的潤(rùn)滑油樣品進(jìn)行綜合分析，獲得設(shè)備潤(rùn)滑與磨損狀況的信息，并據(jù)此預(yù)測(cè)設(shè)備磨損過程的發(fā)展，及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障或預(yù)防故障的發(fā)生。根據(jù)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，離線油液分析的有50%沒有發(fā)現(xiàn)問題，45%顯示失效即將發(fā)生，僅5%檢測(cè)出嚴(yán)重問題。這樣消耗了大量人力物力，卻無法及時(shí)診斷問題，因此在線油液監(jiān)測(cè)十分必要。
二、在線油液污染監(jiān)測(cè)的意義：
近年來，隨著設(shè)備系統(tǒng)對(duì)油液污染控制要求的提高，越來越多的場(chǎng)合要求對(duì)油液的污染程度或油液的綜合質(zhì)量進(jìn)行測(cè)試。在實(shí)驗(yàn)室應(yīng)用的層面，大量的油中污染物含量的精密測(cè)試設(shè)備被開發(fā)出來，通過對(duì)油液進(jìn)行取樣，送到專門的實(shí)驗(yàn)室對(duì)油液中的水分、顆粒雜質(zhì)、老化產(chǎn)物和有害氣體等污染物進(jìn)行分析。但由于這些污染物含量(污染度)測(cè)試設(shè)備種類繁多，價(jià)格昂貴，因而在應(yīng)用成本上限制了油液污染控制的普及。
在大量的用油現(xiàn)場(chǎng)，往往并不需要對(duì)油液中的各種污染物進(jìn)行精密的定量測(cè)試，而是需要快速監(jiān)控油液的污染狀態(tài)。通過綜合油液中的水分、顆粒雜質(zhì)、老化產(chǎn)物和有害氣體等因素，快速定性檢測(cè)油液的污染度，當(dāng)油液的污染度趨于不合格時(shí)，采用再生凈化設(shè)備及時(shí)對(duì)油液進(jìn)行處理，可以有效提升油液的品質(zhì)，延長(zhǎng)用油設(shè)備的壽命，提高油液的使用效率。
在線油液污染監(jiān)測(cè)是指在設(shè)備正常運(yùn)行不停機(jī)的情況下通過對(duì)在用潤(rùn)滑油的物化參數(shù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，判定設(shè)備工況，診斷設(shè)備的的異常部件，異常程度。從而實(shí)現(xiàn)避免重大事故的發(fā)生。有針對(duì)性地維護(hù)和修理。另外實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)可以幫助理解機(jī)械設(shè)備中摩擦副的磨損機(jī)理，潤(rùn)滑機(jī)理，磨損失效類型等，確定潤(rùn)滑油剩余壽命。確定合理的磨合規(guī)范和換油期。目前我國(guó)在"在線潤(rùn)滑油狀態(tài)監(jiān)測(cè)"儀器制造方面仍屬于空白，國(guó)際上少有的同類儀器仍處在體積大，技術(shù)復(fù)雜，應(yīng)用范圍小，單一參數(shù)監(jiān)測(cè)，價(jià)格昂貴，資源浪費(fèi)的狀態(tài)。主要是傳感器技術(shù)無法突破。
三、電容在線油液傳感器
目前國(guó)內(nèi)在線油污染傳感器仍處于理論嘗試階段，多采用電容式測(cè)量方法，即在檢測(cè)軟件支持下，通過測(cè)定油液綜合介電常數(shù)的變化來確定油質(zhì)的受污染程度。
其工作原理是：把油液作為一種電介質(zhì)，由于新油和在用油的介電常數(shù)不同，當(dāng)油質(zhì)變化時(shí)就會(huì)引起傳感器電容量的變化，通過C/V轉(zhuǎn)換把這一微弱變化的頻率值解調(diào)為直流電信號(hào)，經(jīng)前級(jí)數(shù)據(jù)采集電路采樣放大、A/D轉(zhuǎn)換，送至單片機(jī)軟硬件組成的后級(jí)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。系統(tǒng)依據(jù)檢測(cè)數(shù)據(jù)，分析計(jì)算得到的判定各類油質(zhì)污染程度的上下門限標(biāo)值，經(jīng)包括算法的程序進(jìn)行智能分析處理后，由LCD顯示器報(bào)告用戶定量(污染指數(shù)值)和定性(良好、可用、報(bào)廢)的檢測(cè)結(jié)果。
由于油液污染的成因及環(huán)境因素較復(fù)雜，因此該原理傳感器在生產(chǎn)實(shí)踐中并未得到很好的應(yīng)用。例如：由于發(fā)動(dòng)機(jī)活塞竄漏、燃油延遲噴射導(dǎo)致廢氣處理系統(tǒng)處理后的廢氣進(jìn)入汽缸、或者高壓共軌泄漏導(dǎo)致了標(biāo)準(zhǔn)的2號(hào)柴油污染了機(jī)油，會(huì)引起機(jī)油的粘度下降，但是對(duì)機(jī)油的介電常數(shù)和密度沒有影響。
四、在線油污染度傳感器FPS2800B12C4：
FPS2800B12C4是由美國(guó)MEAS推出的一款創(chuàng)新型流體特性傳感器，可直接和同時(shí)測(cè)量流體的粘度、密度、介電常數(shù)和溫度。通過專利的音叉技術(shù)，F(xiàn)PS2800B12C4在線油污染度傳感器可以檢測(cè)到諸如發(fā)動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑油、燃油、傳動(dòng)油、剎車液、液壓油和齒輪油、冷凍液和溶劑等的流體的多個(gè)物理屬性間的直接和動(dòng)態(tài)的關(guān)系。
這種多參數(shù)的分析能力改善了流體特性的運(yùn)算法則。這種FPS可為廣大OEM和售后市場(chǎng)用戶提供了流體的在線檢測(cè)功能，可廣泛用于大型機(jī)械齒輪箱，軸承失效，汽輪壓縮機(jī)組，發(fā)動(dòng)機(jī)組，液壓系統(tǒng)，飛機(jī)，輪船及大型動(dòng)力機(jī)械、工業(yè)設(shè)備和渦輪機(jī)領(lǐng)域的流體貯存、加工線、加壓高速導(dǎo)管(例如，化學(xué)品供應(yīng)、加工環(huán)路)等方面。FPS2800B12C4采用通用的數(shù)字CANJ1939協(xié)議，可十分容易地與主控制器進(jìn)行連接�？刹捎靡粋�(gè)簡(jiǎn)單的4引腳連接器進(jìn)行安裝，節(jié)約用戶的成本。
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