【技术实现步骤摘要】
一种多传感器数据融合的油液监测装置
[0001]本专利技术属于油液监测
，尤其涉及一种多传感器数据融合的油液监测装置。
技术介绍
[0002]油液内燃机等设备的重要润滑物质，其存储在内燃机的油液存储机构中。油液在长期使用后，由于外界杂质的混入以及油液自身的氧化、分解和凝聚等原因，其品质发生变化，润滑性能下降，造成零部件磨损加剧，发动机动力性能下降，严重时导致内燃机发生严重故障。而目前对于内燃机油液基本采用“观察换油”或“按期换油”的方式，凭经验观察和主观判断或按照润滑油使用周期来确定换油时刻，这种方式判断得不太准确，也容易导致油液的浪费，尤其是一些大型的特种内燃机，采用“观察换油”比较困难，需要比较专业的人员才能进行。
[0003]为解决上述问题，出现了一些油液的在线监测技术，通过传感器和相关的算法来定量地确定油液的状态，其中吉林大学研发了一种多传感器信息融合的油液品质在线监测系统及其方法(专利申请号为201510464884.0)，采用测试油路控制阀、金属磨粒检测装置、综合品质检测装置、粘度检测装置、油液冷却装置、数据处理模块、测控主机、人机对话模块等模块装置的配合，通过多传感器信息融合技术综合分析油品状态，但是其仍处于实验室检测阶段，还难以直接安装在内燃机上，尤其是一些大型的特种内燃机上。
技术实现思路
[0004]本专利技术的目的在于提供一种多传感器数据融合的油液监测装置，旨在解决现有内燃机油液监测技术中存在的问题。
[0005]本专利技术是通过以下技术方案实现的：>[0006]一种多传感器数据融合的油液监测装置，包括：
[0007]用于设置于油液存储机构内的电磁屏蔽壳体，电磁屏蔽壳体内部设有安装腔；
[0008]油液管道，设置在安装腔内，其两端分别伸出至电磁屏蔽壳体外部，油液管道上设有用于泵送油液的泵送组件；
[0009]牵引组件，一端与电磁屏蔽壳体连接，另一端油液存储机构内表面连接；
[0010]加热组件，设置在油液管道上，用于加热油液管道内的油液；
[0011]金属磨粒检测模块，设置在油液管道上，用于检测油液中的金属磨粒的量；
[0012]介电常数检测模块，设置在油液管道上，用于检测油液的介电常数；
[0013]粘度检测模块，设置在油液管道上，用于检测油液的粘度；
[0014]计算控制系统，分别与金属磨粒检测模块、介电常数检测模块和粘度检测模块电连接，用于接收数据并进行计算处理。
[0015]进一步地，还包括用于检测电磁屏蔽壳体外部的油液温度的外油液温度传感器和用于检测油液管道内部的油液温度的内油液温度传感器，外油液温度传感器、内油液温度
传感器和加热组件与计算控制系统电连接。
[0016]进一步地，牵引组件包括第一柔性牵引件，第一柔性牵引件为柔性管，柔性管的一端与安装腔连通，另一端伸出至油液存储机构外部；
[0017]加热组件包括第一水管、第二水管、第一换热器、第二换热器、循环泵、液体阻尼器、冷水箱、泄压阀和热敏阀；第一水管的一端与第一换热器的出水口连通，另一端穿过柔性管后与第二换热器的进水口连通；第二水管的一端与第二换热器的出水口连通，另一端穿过柔性管后与第一换热器的进水口连通；第二换热器套设在油液管道的外部；循环泵设置在第一水管或第二水管上，并与计算控制系统电连接；第一水管上设有两根输水支管，第一水管通过两根输水支管与冷水箱连通，液体阻尼器位于两根输水支管之间且设置在第一水管上，热敏阀设置在位于液体阻尼器和第一换热器的出水口之间的输水支管上；泄压阀设置在冷水箱上。
[0018]进一步地，第一换热器为板式换热器或管式换热器；第二换热器包括换热盘管或换热水袋，换热盘管缠绕在油液管道外部，换热水袋呈管状，且套设在油液管道外部。
[0019]进一步地，粘度检测模块包括平衡流量传感器、压力控制阀、油液支管和油液阻尼器，油液支管的两端分别与油液管道连通，平衡流量传感器与计算控制系统电连接，平衡流量传感器和压力控制阀位于油液支管两端之间，且沿油液流向依次设置在油液管道上，油液阻尼器设置在油液支管上。
[0020]进一步地，金属磨粒检测模块为双线圈式电感传感器，其包括感应线圈、参考线圈、第一电阻和第二电阻，感应线圈与第一电阻串联，参考线圈与第二电阻串联，将上述的两条串联线路并联后接到激励源两端，感应线圈缠绕在油液管道外部，第一电阻和第二电阻为电桥的平衡臂；
[0021]介电常数检测模块包括圆管和紧贴圆管外壁的两半圆弧形电极，圆管被形成为油液管道的一部分。
[0022]进一步地，计算控制系统包括数据处理模块、测控主机和显示模块，测控主机分别与数据处理模块和显示模块电连接，数据处理模块分别与金属磨粒检测模块、介电常数检测模块和粘度检测模块电连接。
[0023]进一步地，油液管道包括换热盘管段和监测直管段，换热盘管段螺旋设置在监测直管段的外部，换热盘管段和监测直管段之间设有隔热层；换热盘管段的一端通过泵送组件与监测直管段的一端连通，其另一端伸出至电磁屏蔽壳体外部，监测直管段的另一端伸出至电磁屏蔽壳体外部；金属磨粒检测模块、介电常数检测模块和粘度检测模块设置在监测直管段上。
[0024]进一步地，牵引组件还包括若干第二柔性牵引件，第二柔性牵引件的一端与电磁屏蔽壳体连接，另一端油液存储机构内表面连接，牵引组件中竖向设置的柔性牵引件上设有拉力传感器，拉力传感器与计算控制系统电连接。
[0025]进一步地，电磁屏蔽壳体的外表面设有缓冲包裹层。
[0026]相比于现有技术，本专利技术的有益效果为：通过设置带有电磁屏蔽功能的电磁屏蔽壳体和加热组件，能够在电磁屏蔽壳体内部形成一个低震动、无电磁干扰且恒温的环境，将油液管道、金属磨粒检测模块、介电常数检测模块和粘度检测模块等安装在电磁屏蔽壳体内后，直接置入内燃机的油底壳等油液存储机构中，能够实现在内燃机的运行过程中对油
液的品质进行在线监测，接着通过计算控制系统进行融合计算并反馈给使用者，解决了现有油液监测装置难以对内燃油液液质量进行实时监测和多传感器数据采集实验方法的技术问题。
附图说明
[0027]图1为本专利技术多传感器数据融合的油液监测装置的结构示意图；
[0028]图2为本专利技术多传感器数据融合的油液监测装置的剖视结构示意图；
[0029]图3为本专利技术多传感器数据融合的油液监测装置中金属磨粒检测模块检测原理电路图；
[0030]图4为本专利技术多传感器数据融合的油液监测装置中介电常数检测模块剖视结构示意图。
[0031]图中，10
‑
电磁屏蔽壳体，11
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安装腔，12
‑
缓冲包裹层，20
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油液管道，21
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泵送组件，22
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换热盘管段，23
‑
监测直管段，30
‑
牵引组件，31
‑
第一柔性牵引件，32
...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种多传感器数据融合的油液监测装置，其特征在于，包括：用于设置于油液存储机构内的电磁屏蔽壳体，所述电磁屏蔽壳体内部设有安装腔；油液管道，设置在所述安装腔内，其两端分别伸出至所述电磁屏蔽壳体外部，所述油液管道上设有用于泵送油液的泵送组件；牵引组件，一端与所述电磁屏蔽壳体连接，另一端所述油液存储机构内表面连接；加热组件，设置在油液管道上，用于加热所述油液管道内的油液；金属磨粒检测模块，设置在所述油液管道上，用于检测油液中的金属磨粒的量；介电常数检测模块，设置在所述油液管道上，用于检测油液的介电常数；粘度检测模块，设置在所述油液管道上，用于检测油液的粘度；计算控制系统，分别与所述金属磨粒检测模块、介电常数检测模块和粘度检测模块电连接，用于接收数据并进行计算处理。2.根据权利要求1所述的多传感器数据融合的油液监测装置，其特征在于，还包括用于检测所述电磁屏蔽壳体外部的油液温度的外油液温度传感器和用于检测油液管道内部的油液温度的内油液温度传感器，所述外油液温度传感器、内油液温度传感器和加热组件与计算控制系统电连接。3.根据权利要求2所述的多传感器数据融合的油液监测装置，其特征在于，所述牵引组件包括第一柔性牵引件，所述第一柔性牵引件为柔性管，所述柔性管的一端与安装腔连通，另一端伸出至所述油液存储机构外部；所述加热组件包括第一水管、第二水管、第一换热器、第二换热器、循环泵、液体阻尼器、冷水箱、泄压阀和热敏阀；所述第一水管的一端与第一换热器的出水口连通，另一端穿过所述柔性管后与第二换热器的进水口连通；所述第二水管的一端与第二换热器的出水口连通，另一端穿过所述柔性管后与第一换热器的进水口连通；所述第二换热器套设在油液管道的外部；所述循环泵设置在第一水管或第二水管上，并与所述计算控制系统电连接；所述第一水管上设有两根输水支管，所述第一水管通过两根输水支管与冷水箱连通，所述液体阻尼器位于两根输水支管之间且设置在第一水管上，所述热敏阀设置在位于液体阻尼器和第一换热器的出水口之间的输水支管上；所述泄压阀设置在冷水箱上。4.根据权利要求3所述的多传感器数据融合的油液监测装置，其特征在于，所述第一换热器为板式换热器或管式换热器；所述第二换热器包括换热盘管或换热水袋，所述换热盘管缠绕...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐东华，苏一丹，李聚保，魏安，朱胜山，
申请(专利权)人：广州航海学院，
类型：发明
国别省市：
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