一种在线可视化油液磨粒传感器及工作方法技术

本发明专利技术公开一种在线可视化油液磨粒传感器及工作方法，适用于工矿企业中对油液杂质监测使用。其包括机主流道单元、磁控单元、背光单元、控制单元、拍摄单元；油液中的磨粒可反映旋转机械的健康状态，油液进入主流道单元后，控制单元控制磁控单元将油液中的杂质吸附在主流道单元内壁，背光单元提供照明，拍摄单元实现对机械磨损产生的颗粒物进行拍照，即可快速分析出设别的健康情况，并给出维护建议；其结构简单，自动化程度高，能够有效实现油液中杂质的在线取证与分析，缩减了油液分析成本。缩减了油液分析成本。缩减了油液分析成本。

【技术实现步骤摘要】
一种在线可视化油液磨粒传感器及工作方法


[0001]本专利技术涉及一种在线可视化油液磨粒传感器及工作方法，尤其适用于工矿企业旋转机械对于油液杂质的监测与零部件磨损分析。

技术介绍

[0002]旋转机械在现代机械设备中广泛应用，其运转过程中零件磨损产生的磨损碎屑会混入润滑油，在流动过程中发生二次磨损，导致旋转机械出现故障。油液中的磨粒数量和尺寸等特征可反映旋转机械健康状态，油液监测是机械设备状态分析的重要手段，因此油液监测具有重要价值。
[0003]在当前的油液监测过程中，大多在线取样离线分析，导致分析周期长、成本高，影响监测进度、增加设备维护成本，造成不必要的浪费。

技术实现思路

[0004]专利技术目的：针对现有技术中的不足之处，提供一种结构简单，分析精度高，使用效果好的在线可视化油液磨粒传感器及工作方法。
[0005]技术方案：为实现上述技术目的，本专利技术一种在线可视化油液磨粒传感器，其特征在于：包括主流道单元、磁控单元、背光单元、控制单元、拍摄单元；主流道单元包括进油口和回油口，从而使主流道单元加入被测设备的循环油液回路，被测设备的油液进入主流道单元后，控制单元控制磁控单元将油液中的杂质吸附在主流道单元内壁，背光单元提供照明，拍摄单元实现对于磨粒的拍照；
[0006]所述背光单元包括背光板，背光板安装于下透镜下侧，并向上透镜方向投射透射光；
[0007]所述拍摄单元包括高速相机、光学套件，高速相机与光学套件同轴，光轴与上透镜所在平面垂直，光学套件的焦平面与下透镜上表面共面。
[0008]进一步，所述主流道单元包括矩形管道结构的监测腔体，监测腔体两端分别设有便于管路连接的进油端和回油端，所述监测腔体包括组成矩形管道框体的透镜隔梁，透镜隔梁上方设有上透镜下方设有下透镜，所述进油端包括与监测腔体一端连通的进油腔体，进油腔体上设有进油口，回油端包括回油腔体，回油腔体上设有回油口，进油口、回油口垂直于该平面，上透镜与下透镜分别贴合于透镜隔梁上下端面，并形成矩形中空流道，流道与进油腔体、回油腔体贯通，进油腔体、回油腔体两侧分别开有检修口，检修口内装有检修口封塞进行密封。
[0009]进一步，所述磁控单元包括沉积磁体、复悬磁体；其中沉积磁体固定于下透镜下表面并靠近进油腔体设置，复悬磁体固定于上透镜上表面并靠近回油腔体设置。
[0010]进一步，所述控制单元包括图像拍摄控制与分析模块、背光控制模块、磁控模块；所述图像拍摄控制与分析模块与高速相机进行数据连接，背光控制模块与背光板连接，图像拍摄控制与分析模块分析图像的明暗程度，背光控制模块根据明暗程度向背光板提供不
同驱动电压以实现光照强度调节；磁控模块与沉积磁体、复悬磁体连接，磁控模块控制沉积磁体、复悬磁体磁力大小，实现油液磨粒的吸附与释放；
[0011]一种在线可视化油液磨粒传感器的工作方法，其步骤如下：
[0012]杂质沉积阶段：通过进油口和回油口将在线可视化油液磨粒传感器连接入设备油路循环，含有铁磁杂质的油液经进油口、进油腔体流入上透镜与下透镜之间的流道，磁控模块驱动沉积磁体将铁磁杂质吸附在下透镜上表面，此时复悬磁体没有磁性；
[0013]杂质观测阶段：沉积磁体吸附铁磁杂质达到预设时间后完成杂质沉积阶段，磁控模块停止驱动沉积磁体，电流断路，沉积磁体失去磁性并释放沉积的铁磁杂质，铁磁杂质随油液流动而进入高速相机与光学套件的拍摄范围，图像拍摄控制与分析模块控制高速相机对铁磁杂质进行多次拍摄存储，并分析图像的明暗程度，背光控制模块根据图像明暗程度，调整输出电压，控制背光板发出适当亮度的透射光；
[0014]杂质清洗阶段：在经过拍摄周期后，油液内仍然残存杂质，磁控模块驱动复悬磁体将铁磁杂质吸附在上透镜下表面，实现油液的杂质清理；停止驱动复悬磁体，复悬磁体失去磁性并最终将铁磁杂质释放到油液中，随油液经回油腔体与回油口流出。
[0015]有益效果：
[0016]本装置结构简单，使用自动化程度高，能够有效对旋转机械对于油液杂质的监测与零部件磨损分析，包括分析旋转机械油液杂质，监测设备运行状态，操作简单，油液无损耗，明显减小油液分析周期，缩减设备维护成本，方便工作人员快速分析设备运行状态，避免了故障的误报迟报，为设备状态监测提供了有效的监测手段。
附图说明
[0017]图1为本专利技术在线可视化油液磨粒传感器的结构示意图；
[0018]图2为本专利技术在线可视化油液磨粒传感器的主流道单元装配图；
[0019]图3为本专利技术在线可视化油液磨粒传感器的磁控单元、背光单元、控制单元、拍摄单元装配图。
[0020]图中：1
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主流道单元，2
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磁控单元，3
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背光单元，4
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控制单元，5
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拍摄单元，101
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进油口，102
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进油腔体，103
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透镜隔梁，104
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上透镜，105
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下透镜，106
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回油腔体，107
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回油口，108
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检修口，109
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检修口封塞，201
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沉积磁体，202
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复悬磁体，301
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背光板，401
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图像拍摄控制与分析模块，402
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背光控制模块，403
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磁控模块，501
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高速相机，502
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光学套件。
[0021]具体操作方式
[0022]下面结合附图对具体实施例做进一步说明：
[0023]如图1所示，本专利技术的一种在线可视化油液磨粒传感器，包括主流道单元1、磁控单元2、背光单元3、控制单元4、拍摄单元5；油液进入主流道单元后1，控制单元4控制磁控单元2将油液中的杂质吸附在主流道单元1内壁，背光单元3提供照明，拍摄单元5实现对于磨粒的拍照；
[0024]如图2所示，主流道单元1包括进油口101、进油腔体102、透镜隔梁103、上透镜104、下透镜105、回油腔体106、回油口107、检修口108、检修口封塞109；其中进油口101贯通至进油腔体102，回油口107贯通至回油腔体106，进油腔体102与回油腔体106通过透镜隔梁103连接，并处于同一平面，进油口101、回油口107垂直于该平面，上透镜104与下透镜105分别
贴合于透镜隔梁103上下端面，并形成矩形中空流道，流道与进油腔体102、回油腔体106贯通，进油腔体102、回油腔体106两侧分别开有检修口108，检修口108内装有检修口封塞109进行密封；
[0025]如图3所示，所述磁控单元2包括沉积磁体201、复悬磁体202；其中沉积磁体201安装于下透镜105下侧，复悬磁体202位于上透镜104上表面，沉积磁体201位于进油腔体102与透镜隔梁本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种在线可视化油液磨粒传感器，其特征在于：包括主流道单元(1)、磁控单元(2)、背光单元(3)、控制单元(4)、拍摄单元(5)；主流道单元(1)包括进油口(101)和回油口(107)，从而使主流道单元(1)加入被测设备的循环油液回路，被测设备的油液进入主流道单元(1)后，控制单元(4)控制磁控单元(2)将油液中的杂质吸附在主流道单元(1)内壁，背光单元(3)提供照明，拍摄单元(5)实现对于磨粒的拍照；所述背光单元(3)包括背光板(301)，背光板(301)安装于下透镜(105)下侧，并向上透镜(104)方向投射透射光；所述拍摄单元(5)包括高速相机(501)、光学套件(502)，高速相机(501)与光学套件(502)同轴，光轴与上透镜(104)所在平面垂直，光学套件(502)的焦平面与下透镜(105)上表面共面。2.根据权利要求1所述的一种在线可视化油液磨粒传感器，其特征在于：所述主流道单元(1)包括矩形管道结构的监测腔体，监测腔体两端分别设有便于管路连接的进油端和回油端，所述监测腔体包括组成矩形管道框体的透镜隔梁(103)，透镜隔梁(103)上方设有上透镜(104)下方设有下透镜(105)，所述进油端包括与监测腔体一端连通的进油腔体(102)，进油腔体(102)上设有进油口(101)，回油端包括回油腔体(106)，回油腔体(106)上设有回油口(107)，进油口(101)、回油口(107)垂直于该平面，上透镜(104)与下透镜(105)分别贴合于透镜隔梁(103)上下端面，并形成矩形中空流道，流道与进油腔体(102)、回油腔体(106)贯通，进油腔体(102)、回油腔体(106)两侧分别开有检修口(108)，检修口(108)内装有检修口封塞(109)进行密封。3.根据权利要求1所述的一种在线可视化油液磨粒传感器，其特征在于：所述磁控单元(2)包括沉积磁体(201)、复悬磁体(202)；其中沉积磁体(201)固定于下透镜(105)下表面并靠近进油腔体(102)设置，复悬磁体(202)固定于上透镜(104)上表面并靠近回油腔体(1...

【专利技术属性】
技术研发人员：单振，曲昊阳，陈冬梅，杨建华，王重秋，田丰，陈世其，黄升平，
申请(专利权)人：中国矿业大学，
类型：发明
国别省市：