一种适用航空滑油磨损颗粒信息快速检测系统及方法技术方案

本发明专利技术实施例公开了一种适用航空滑油磨损颗粒信息快速检测系统，包括激光诱导击穿机构、激光照射机构、石英管道、泵、流体槽、光谱采集分析机构及成像处理机构。石英管道、泵及流体槽形成连通回路，且回路中循环流动有颗粒试样；激光诱导击穿机构输出高能激光脉冲经扩束聚焦至石英管道中与颗粒试样作用产生等离子体；光谱采集装置采集等离子体光谱，经光谱分析仪得到颗粒试样中各金属元素成分及含量；激光照射机构输出连续可见激光经扩束照射石英管道中颗粒试样，接收屏上形成散斑图像和金属颗粒阴影图像经CCD成像装置处理，获取金属颗粒的运动速度信息及颗粒实际尺寸。本发明专利技术实施例，快速实现对大小磨损颗粒的成分及其含量的变化检测。

【技术实现步骤摘要】
一种适用航空滑油磨损颗粒信息快速检测系统及方法
本专利技术涉及航空设备检测
，尤其涉及一种适用航空滑油磨损颗粒信息快速检测系统及方法。
技术介绍
航空装备会出现不同形式的故障，其中以磨损最为常见。在航空装备中，由于机器零件摩擦副的相互作用，产生许多细小磨损颗粒，这些磨损颗粒在润滑系统的作用下悬浮于航空油液中，磨损下来的颗粒蕴含着设备磨损状态的重要信息，如果能有效地分析出这些磨损颗粒的种类、数量、成分及其变化规律，就可以判定机械零件摩擦副的磨损状态。航空油液监控是以油液分析为手段，通过在用油液的磨粒检测、污染度检测、理化性能检测等，对飞机的使用状况实施动态监控，提前预报和诊断故障，提高航空装备的可靠性和维修水平。目前，常用的航空油液分析方法主要有：光谱分析、铁谱分析、油品理化性能分析、油滤分析、磁塞分析、颗粒计数分析等。其中，光谱分析通常分为原子发射光谱分析和原子吸收光谱分析。原子发射光谱是利用原子在外界能量作用下，由于其核外电子的能级跃迁而发射出不同特征谱线的原理，对油液中微粒进行定量分析；原子吸收光谱是利用原子对具有一定特征谱线光的吸收来测量油中微粒的含量。前者一次可以同时分本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种适用航空滑油磨损颗粒信息快速检测系统，其特征在于，包括：激光诱导击穿机构、激光照射机构、石英管道、泵、流体槽、光谱采集分析机构以及成像处理机构；其中，所述石英管道、泵及流体槽三者通过导管形成连通的回路，且所述回路中循环流动有航空润滑油微纳米颗粒试样；其中，所述航空润滑油微纳米颗粒试样包括颗粒尺寸范围在纳米量级到100μm量级之间的多种金属颗粒；所述激光诱导击穿机构位于所述石英管道的一侧，且包括依序设置的脉冲激光器、第一扩束系统和透镜；其中，所述脉冲激光器，用于输出高能激光脉冲；所述第一扩束系统，用于将所述脉冲激光器产生的高能激光脉冲进行扩束；所述透镜，用于将扩束后的高能激光脉冲聚焦至所...

【技术特征摘要】
1.一种适用航空滑油磨损颗粒信息快速检测系统，其特征在于，包括：激光诱导击穿机构、激光照射机构、石英管道、泵、流体槽、光谱采集分析机构以及成像处理机构；其中，所述石英管道、泵及流体槽三者通过导管形成连通的回路，且所述回路中循环流动有航空润滑油微纳米颗粒试样；其中，所述航空润滑油微纳米颗粒试样包括颗粒尺寸范围在纳米量级到100μm量级之间的多种金属颗粒；所述激光诱导击穿机构位于所述石英管道的一侧，且包括依序设置的脉冲激光器、第一扩束系统和透镜；其中，所述脉冲激光器，用于输出高能激光脉冲；所述第一扩束系统，用于将所述脉冲激光器产生的高能激光脉冲进行扩束；所述透镜，用于将扩束后的高能激光脉冲聚焦至所述石英管道中并与所述石英管道中流动的航空润滑油微纳米颗粒试样相互作用，产生等离子体；所述激光照射机构与所述激光诱导击穿机构位于所述石英管道的同一侧，且包括依序设置的普通激光器和第二扩束系统；其中，所述普通激光器，用于输出连续可见激光；所述第二扩束系统，用于将所述普通激光器产生的连续可见激光进行扩束；所述光谱采集分析机构位于所述石英管道的另一侧，并与所述激光诱导击穿机构相对设置，且其包括依序设置的光谱采集装置和光谱分析仪；其中，所述光谱采集装置，用于采集所述激光诱导击穿机构与所述石英管道中流动的航空润滑油微纳米颗粒试样所产生的等离子体的光谱；所述光谱分析仪，用于接收所述光谱采集装置采集到的等离子体的光谱，并通过对所述等离子体的光谱进行定性分析和定量分析，得到所述航空润滑油微纳米颗粒试样中各金属元素成分以及各金属元素含量；所述成像处理机构与所述光谱采集分析机构位于所述石英管道的同一侧，并与所述激光照射机构相对设置，且其包括依序设置的接收屏和CCD成像装置；其中，所述接收屏，用于采用面阵CCD采集所述激光照射机构照射所述石英管道中流动的航空润滑油微纳米颗粒试样后所形成的散斑图像和金属颗粒阴影图像；所述CCD成像装置，用于接收所述接收屏采集到的散斑图像和金属颗粒阴影图像，并利用图像处理软件处理所述散斑图像来获取金属颗粒的运动速度信息，以及通过光学成像关系对所述金属颗粒阴影图像进行颗粒尺寸识别来得到各金属元素颗粒的实际尺寸大小。2.如权利要求1所述的适用航空滑油磨损颗粒信息快速检测系统，其特征在于，所述脉冲激光器输出的高能激光脉冲的能量大于100mJ，且重复频率为10Hz及以上。3.如权利要求2所述的适用航空滑油磨损颗粒信息快速检测系统，其特征在于，所述普通激光器的波长为532nm。4.如权利要求3所述的适用航空滑油磨损颗粒信息快速检测系统，其特征在于，所述石英管道的截面为正方形或长方形，且所述石英管道上还设有用于调节所述航空润滑油微纳米颗粒试样的流速的阀门。5.一种适用航空滑油磨损颗粒信息快速检测方法，其特征在于，其在如权利要求1-4中任一项所述的适用航空滑油磨损颗粒信息快速检测系统上实现，包括以下步骤：配置航空润滑油微纳米颗粒试样；其中，所述航空润滑油微纳米颗粒...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱德华，徐玲杰，蔡燕，陈孝敬，施一剑，袁雷明，户新宇，陈熙，
申请(专利权)人：温州大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33