本實(shí)用新型專利技術(shù)公開了一種無需溫度補(bǔ)償?shù)能垯C(jī)潤滑油在線監(jiān)測(cè)裝置，屬于工業(yè)設(shè)備監(jiān)測(cè)儀器領(lǐng)域。本實(shí)用新型專利技術(shù)中每一個(gè)潤滑監(jiān)測(cè)模塊用于監(jiān)測(cè)一臺(tái)軋機(jī)潤滑支路或一個(gè)油箱，潤滑監(jiān)測(cè)模塊包括電容傳感器探頭電極、電容傳感器信號(hào)處理電路和采集控制變送電路，電容傳感器探頭電極包括外電極、中間電極和內(nèi)電極，外電極和中間電極構(gòu)成平行板狀電容器，中間電極和內(nèi)電極構(gòu)成平行板狀電容器。其監(jiān)測(cè)方法中，含水率和污染度的區(qū)別是依據(jù)實(shí)時(shí)溫度下測(cè)得被測(cè)油液介電常數(shù)數(shù)值隨時(shí)間變化的斜率來區(qū)分的。本實(shí)用新型專利技術(shù)無需溫度和其他補(bǔ)償，便可在線監(jiān)測(cè)被測(cè)油液的綜合總體污染程度和含水率等質(zhì)量指標(biāo)，在機(jī)械設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)和故障診斷方面具有廣泛的應(yīng)用。（*該技術(shù)在2024年保護(hù)過期，可自由使用*）
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
【專利摘要】本技術(shù)公開了一種無需溫度補(bǔ)償?shù)能垯C(jī)潤滑油在線監(jiān)測(cè)裝置，屬于工業(yè)設(shè)備監(jiān)測(cè)儀器領(lǐng)域。本技術(shù)中每一個(gè)潤滑監(jiān)測(cè)模塊用于監(jiān)測(cè)一臺(tái)軋機(jī)潤滑支路或一個(gè)油箱，潤滑監(jiān)測(cè)模塊包括電容傳感器探頭電極、電容傳感器信號(hào)處理電路和采集控制變送電路，電容傳感器探頭電極包括外電極、中間電極和內(nèi)電極，外電極和中間電極構(gòu)成平行板狀電容器，中間電極和內(nèi)電極構(gòu)成平行板狀電容器。其監(jiān)測(cè)方法中，含水率和污染度的區(qū)別是依據(jù)實(shí)時(shí)溫度下測(cè)得被測(cè)油液介電常數(shù)數(shù)值隨時(shí)間變化的斜率來區(qū)分的。本技術(shù)無需溫度和其他補(bǔ)償，便可在線監(jiān)測(cè)被測(cè)油液的綜合總體污染程度和含水率等質(zhì)量指標(biāo)，在機(jī)械設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)和故障診斷方面具有廣泛的應(yīng)用。【專利說明】一種無需溫度補(bǔ)償?shù)能垯C(jī)潤滑油在線監(jiān)測(cè)裝置
本技術(shù)屬于工業(yè)設(shè)備監(jiān)測(cè)儀器領(lǐng)域，特別涉及一種無需溫度補(bǔ)償?shù)能垯C(jī)潤滑油在線監(jiān)測(cè)裝置，實(shí)現(xiàn)軋機(jī)潤滑油含水率和油液污染狀態(tài)監(jiān)測(cè)。
技術(shù)介紹
鋼廠都存在著大量的液壓循環(huán)系統(tǒng)，在線監(jiān)測(cè)油液的污染技術(shù)是研究機(jī)械設(shè)備磨損狀況，開展設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)和故障診斷的重要手段。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)發(fā)生變化，根據(jù)相同溫度下同牌號(hào)新油與在用油的介電常數(shù)的變化，便可綜合測(cè)定在用油的總體污染程度和質(zhì)量，即油液污染度。 由于高速線材生產(chǎn)線用大量高壓水冷卻，冷卻水不可避免的進(jìn)入精軋機(jī)潤滑系統(tǒng)。這就要求在發(fā)現(xiàn)冷卻水進(jìn)入時(shí)，及時(shí)采取措施，減少浮化液形成的可能性。馬鞍山馬鋼華陽設(shè)備診斷工程有限公司通過從線材高速軋機(jī)潤滑系統(tǒng)大量進(jìn)水后潤滑油性能產(chǎn)生的變化、潤滑油引起軸承失效原因的分析得出以下結(jié)論:對(duì)于線材高速軋機(jī)使用的油膜軸承油當(dāng)含水量超過0.5%時(shí)將使軸承產(chǎn)生失效的機(jī)率大增，如果含水量超過1%時(shí)極有可能在短期內(nèi)即產(chǎn)生軸承失效。這就需要對(duì)每臺(tái)軋機(jī)的潤滑以及油箱進(jìn)行監(jiān)控，及時(shí)發(fā)現(xiàn)是那臺(tái)軋機(jī)漏水以及主油箱含水率是否超限，以便及時(shí)維修或更換備用油箱和開啟油箱脫水裝置。 目前常用的都是單獨(dú)在線監(jiān)測(cè)潤滑油含水率或者綜合污染度的監(jiān)測(cè)裝置，其主要都是利用油介電常數(shù)的變化來測(cè)定的。目前常用的基于油介電常數(shù)的變化來測(cè)定潤滑油品質(zhì)的儀器大多數(shù)是采用離線抽樣監(jiān)測(cè)的。如潤滑油快速質(zhì)量檢測(cè)儀就是利用同牌號(hào)新油與在用油的介電常數(shù)的變化，來測(cè)定潤滑油質(zhì)量的，這種離線方式由于需要先取樣再分析，不僅費(fèi)力費(fèi)時(shí)、成本高，而且測(cè)定結(jié)果的返回具有滯后性，在許多應(yīng)用領(lǐng)域已逐漸被在線實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)技術(shù)所替代，而在線監(jiān)測(cè)更成為機(jī)械故障診斷中油液分析的前沿技術(shù)。 基于油介電常數(shù)的變化來測(cè)定潤滑油品質(zhì)的在線監(jiān)測(cè)儀器和傳感器也是多有報(bào)道并且已經(jīng)開展應(yīng)用。應(yīng)用中由于油液的介電常數(shù)是隨著溫度變化而變化的。而在線監(jiān)測(cè)的是實(shí)時(shí)溫度下的介電常數(shù)，而所對(duì)比的同牌號(hào)新油或者標(biāo)準(zhǔn)液體的值是在某一溫度下標(biāo)定的，如果對(duì)比兩者的變化量，就要計(jì)算同牌號(hào)新油或者標(biāo)準(zhǔn)液體在實(shí)時(shí)溫度下的數(shù)值。常用的方法是附加溫度傳感器測(cè)量實(shí)時(shí)溫度并根據(jù)實(shí)驗(yàn)公式或者給定的公式計(jì)算同牌號(hào)新油或者標(biāo)準(zhǔn)液體在實(shí)時(shí)溫度時(shí)的補(bǔ)償值，即對(duì)測(cè)量結(jié)果進(jìn)行溫度補(bǔ)償。由于工業(yè)上使用的溫度傳感器都有比較大的誤差，如PT100誤差達(dá)到0.5，這樣計(jì)算后的溫度補(bǔ)償值也就會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的誤差。再者說來油液介電常數(shù)變化的因素很復(fù)雜，根據(jù)固定的補(bǔ)償公式也是會(huì)造成一定的誤差。同時(shí)在線監(jiān)測(cè)工況和環(huán)境對(duì)于測(cè)量電路和油液被測(cè)介電常數(shù)也是有一定的影響，實(shí)際上基于介電常數(shù)測(cè)量的這項(xiàng)技術(shù)本身測(cè)得的油液電容變化也是微小的，溫度補(bǔ)償?shù)恼`差和環(huán)境工礦的影響對(duì)測(cè)量結(jié)果影響是非常大的，有時(shí)甚至可以改變測(cè)量的結(jié)果。這就成了目前阻礙在線監(jiān)測(cè)技術(shù)應(yīng)用的大障礙。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1.技術(shù)要解決的技術(shù)問題 本技術(shù)的目的是提供一種無需溫度補(bǔ)償?shù)能垯C(jī)潤滑油在線監(jiān)測(cè)裝置，采用本技術(shù)的在線監(jiān)測(cè)裝置，能夠根據(jù)同牌號(hào)新油(即對(duì)比油液)與在用油(即被測(cè)油液)的實(shí)時(shí)介電常數(shù)的變化，無需溫度和其他補(bǔ)償，便可在線監(jiān)測(cè)在用油的綜合總體污染程度和含水率等質(zhì)量指標(biāo)，在機(jī)械設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)和故障診斷方面具有廣泛的應(yīng)用。 2.技術(shù)方案 為達(dá)到上述目的，本技術(shù)提供的技術(shù)方案為: 本技術(shù)的一種無需溫度補(bǔ)償?shù)能垯C(jī)潤滑油在線監(jiān)測(cè)裝置，包括N個(gè)潤滑監(jiān)測(cè)模塊，其中N〈30且為正整數(shù)，每一個(gè)潤滑監(jiān)測(cè)模塊用于監(jiān)測(cè)一臺(tái)軋機(jī)潤滑支路或一個(gè)油箱，其中:潤滑監(jiān)測(cè)模塊包括電容傳感器探頭電極、電容傳感器信號(hào)處理電路和采集控制變送電路，所述的電容傳感器探頭電極安裝于軋機(jī)潤滑支路或油箱并浸入被測(cè)油液，該電容傳感器探頭電極與電容傳感器處理電路相連，電容傳感器處理電路的輸出信號(hào)通過采集控制變送電路傳輸?shù)轿⑻幚砥骷皵?shù)據(jù)顯示和存儲(chǔ)裝置，其中:所述的電容傳感器探頭電極包括外電極、中間電極和內(nèi)電極，所述的外電極為平板狀結(jié)構(gòu)，所述的中間電極為前端封閉的矩形體結(jié)構(gòu)，所述的內(nèi)電極為平板結(jié)構(gòu)，該外電極安裝在中間電極的一側(cè)，所述的外電極與中間電極之間形成供被測(cè)油液流過的開放空腔，所述的中間電極的內(nèi)部為供對(duì)比油液放置的封閉空腔，內(nèi)電極安裝在中間電極內(nèi)部封閉空腔的中間位置，且外電極、中間電極以及內(nèi)電極的側(cè)壁相平行，外電極和中間電極構(gòu)成平行板狀電容器，中間電極和內(nèi)電極構(gòu)成平行板狀電容器。 更進(jìn)一步地說，所述的中間電極上設(shè)置有與封閉空腔相通的注油孔和密封堵頭，該注油孔和密封堵頭用于填充、更換和密封封閉空腔內(nèi)的對(duì)比油液。 目前高線軋機(jī)潤滑系統(tǒng)是集中稀油潤滑系統(tǒng)，多采用雙油箱配置，由潤滑泵站供油，分別流經(jīng)軋機(jī)油膜軸承后通過軋機(jī)的機(jī)架回油管流經(jīng)共用回油管至油箱。這就需要對(duì)每臺(tái)軋機(jī)的潤滑以及油箱進(jìn)行監(jiān)控，及時(shí)發(fā)現(xiàn)是那臺(tái)軋機(jī)漏水以及主油箱含水率是否超限，以便及時(shí)維修或更換備用油箱和開啟油箱脫水裝置。本技術(shù)設(shè)計(jì)的是:單點(diǎn)采集/單點(diǎn)傳輸/上位機(jī)集中顯示和控制的方案，這樣可以實(shí)現(xiàn)對(duì)每臺(tái)軋機(jī)或者單個(gè)油箱進(jìn)行監(jiān)測(cè)，以便在單個(gè)監(jiān)測(cè)單元出現(xiàn)漏水時(shí)報(bào)警，單個(gè)潤滑監(jiān)測(cè)模塊通過其內(nèi)部的采集控制變送電路RS485通訊傳輸?shù)缴衔粰C(jī)即微處理器及數(shù)據(jù)顯示和存儲(chǔ)裝置，可實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)分散監(jiān)測(cè)、遠(yuǎn)程、集中控制的功能。由于工控機(jī)容量的限制和車間的具體狀況，一般每個(gè)車間需要的潤滑監(jiān)測(cè)點(diǎn)不會(huì)超過30個(gè)，但也不拘泥于小于30個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)。 本技術(shù)中電容傳感器探頭電極的基本工作原理是基于被測(cè)電介質(zhì)介電常數(shù)的變化可以轉(zhuǎn)化為電容量變化的這一特點(diǎn)。油液電介質(zhì)介電常數(shù)的變化不能直接測(cè)量，因此要建立電容值的變化與介電常數(shù)間的映射關(guān)系。在其它條件相同時(shí)，讓油液流經(jīng)一個(gè)電容傳感器，不同品質(zhì)的油液作為電容器的中間介質(zhì)時(shí)所形成的電容值必然不同，而油液污染后其物理或化學(xué)性能都會(huì)發(fā)生變化，根據(jù)相同溫度下同牌號(hào)新油(即對(duì)比油液)與在用油(即被測(cè)油液)的介電常數(shù)即電容量的變化，便可綜合測(cè)定在用油的總體污染程度和質(zhì)量。由于水的介電常數(shù)與油相比差別較大，當(dāng)潤滑油中混入水時(shí)，微量的水就會(huì)引起混合油液介電常數(shù)的明顯改變。將不同含水率的潤滑油混合液和純潤滑油的介電常數(shù)進(jìn)行比較，再通過電路信號(hào)處理，便可得到潤滑油含水率數(shù)值。 基于被測(cè)油液介電常數(shù)的變化可以轉(zhuǎn)化為傳感器電容量變化的這一特點(diǎn)。因此根據(jù)傳感器建立的電容值與介電常數(shù)間的映射關(guān)系。通過電容傳感器處理電路得到傳感器輸本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種無需溫度補(bǔ)償?shù)能垯C(jī)潤滑油在線監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于：包括N個(gè)潤滑監(jiān)測(cè)模塊，其中N<30且為正整數(shù)，每一個(gè)潤滑監(jiān)測(cè)模塊用于監(jiān)測(cè)一臺(tái)軋機(jī)潤滑支路或一個(gè)油箱，其中：潤滑監(jiān)測(cè)模塊包括電容傳感器探頭電極(30)、電容傳感器信號(hào)處理電路(31)和采集控制變送電路(32)，所述的電容傳感器探頭電極(30)安裝于軋機(jī)潤滑支路或油箱并浸入被測(cè)油液，該電容傳感器探頭電極(30)與電容傳感器處理電路(31)相連，電容傳感器處理電路(31)的輸出信號(hào)通過采集控制變送電路(32)傳輸?shù)轿⑻幚砥骷皵?shù)據(jù)顯示和存儲(chǔ)裝置(40)，其中：所述的電容傳感器探頭電極(30)包括外電極(33)、中間電極(34)和內(nèi)電極(35)，所述的外電極(33)為平板狀結(jié)構(gòu)，所述的中間電極(34)為前端封閉的矩形體結(jié)構(gòu)，所述的內(nèi)電極(35)為平板結(jié)構(gòu)，該外電極(33)安裝在中間電極(34)的一側(cè)，所述的外電極(33)與中間電極(34)之間形成供被測(cè)油液流過的開放空腔(36)，所述的中間電極(34)的內(nèi)部為供對(duì)比油液放置的封閉空腔(37)，內(nèi)電極(35)安裝在中間電極(34)內(nèi)部封閉空腔(37)的中間位置，且外電極(33)、中間電極(34)以及內(nèi)電極(35)的側(cè)壁相平行，外電極(33)和中間電極(34)構(gòu)成平行板狀電容器，中間電極(34)和內(nèi)電極(35)構(gòu)成平行板狀電容器。...
【技術(shù)特征摘要】
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：王瑞宏，張峰，馬春風(fēng)，曹志勇，吳海彤，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：馬鞍山馬鋼華陽設(shè)備診斷工程有限公司，
類型：新型
國別省市：安徽;34
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