【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于油样检测，具体涉及一种基于微流控的盾构机油样检测系统及方法。
技术介绍
1、目前，盾构机作为集机、电、液于一体的综合性大型工程机械，其主要系统是由液压部分组成，其中绝大部分工作机构由液压系统驱动来完成。因此，如果液压系统受到污染，就会导致其他零件（盾构机密封件、配件）发生磨蚀，从而引起疲劳损耗。盾构液压系统污染后主要会造成以下情况：
2、第一，盾构机密封件液压泵等元件（密封件）磨损加剧、烧伤甚至破坏，比例阀、换向阀等的动作失灵或者引起噪声；
3、第二，污染物会堵塞液压元件的节流孔或节流缝隙，改变系统的工作性能，引起定位不准、动作失调甚至完全失灵；
4、第三，颗粒污染会造成推进油缸等活塞杆与密封件的损坏，缸筒内表面的拉伤，造成推力不足、速度下降以及产生异常声响与振动；
5、第四，引起滤网堵塞，液压泵吸油困难，回油不畅等，甚至造成滤网击穿，完全丧失过滤作用；
6、第五，液压系统泵站阀等工作在污染物特别是含有金属颗粒的油液系统中，势必会影响阀动作的灵敏性以及泵站的精确性，长期工作在含有污染的油源下更可能会导致液压阀块误动作和推进调压系统灵敏度降低，使掘进姿态过度低头，偏离隧道设计轴线等。
7、综上所述，有必要研发一种盾构机油样实时检测技术方案，以及时处理油液污染带来的液压系统的磨损问题。
技术实现思路
1、为此，本专利技术提供一种基于微流控的盾构机油样检测系统及方法，以解决在实际掘进过程中油样污染存在金
2、为了实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：基于微流控的盾构机油样检测系统，包括检测箱本体，所述检测箱本体的内部形成有第一腔体、第二腔体和第三腔体；所述检测箱本体内部设有取样组件、分析组件和检测数据传输组件；
3、所述取样组件设置在所述第一腔体的内部，所述分析组件设置在所述第二腔体的内部，所述检测数据传输组件设置在所述第三腔体的内部；
4、所述分析组件的内部设有微流控检测板，所述微流控检测板的一端连接有第一变径接头，所述微流控检测板的另外一端连接有取样马达；
5、所述微流控检测板设有三个开孔通道，三个开孔通道分别用于检测盾构机油样粘度、盾构机油样水含量、盾构机油样总酸值。
6、作为基于微流控的盾构机油样检测系统优选方案，所述第一腔体、所述第二腔体和所述第三腔体之间采用隔层设计，所述取样组件、所述分析组件之间的隔层预留有第一通孔与第二通孔；所述分析组件与所述检测数据传输组件的隔层预留有电气线束孔；
7、所述取样组件的左侧预留有进油孔，所述取样组件的右侧预留有排油孔，所述检测数据传输组件的左侧预留进线孔，所述检测数据传输组件的右侧设置有声光报警器。
8、作为基于微流控的盾构机油样检测系统优选方案，所述取样组件的进油孔连接有第二变径接头，所述取样组件的排油孔连接有第三变径接头。
9、作为基于微流控的盾构机油样检测系统优选方案，所述微流控检测板的内部由pdms材料构成，测试表面为玻璃载体，玻璃载体下方放置两个微平面电感线圈，电感线圈分别布置在左右两个通道，电感线圈另一端与阻抗分析仪连接。
10、作为基于微流控的盾构机油样检测系统优选方案，所述微流控检测板的pdms检测部分将阻抗分析仪的三个线圈放入pdms材料中，阻抗分析仪的三个线圈和被检测油液通道之间间隙不超过3mm。
11、作为基于微流控的盾构机油样检测系统优选方案，所述微流控检测板的检测部分形状为圆形开孔。
12、作为基于微流控的盾构机油样检测系统优选方案，所述微流控检测板配置有供电电路和检测电路，供电电路分为24v转换供电及10v直流供电，分别为rs485信号转换模块供电及所述微流控检测板内的pdms检测模块供电。
13、作为基于微流控的盾构机油样检测系统优选方案，所述rs485信号转换模块采用485协议转换成tcp/ip与设备进行网络通讯，所述rs485信号转换模块设有单独的控制取样周期。
14、作为基于微流控的盾构机油样检测系统优选方案，所述阻抗分析仪配置有阻抗分析传感器，所述阻抗分析传感器输出为4-20ma模拟量或脉冲量，反馈当前检测油样的内部杂质通过的波动率；
15、还包括上位机，所述上位机配置操作系统页面，操作系统页面包含油液检测参数：油液的温度、压力、含水量、运动粘度、密度、介电常数；
16、所述上位机还配置有报警界面，报警界面用于对达到油液检测参数的报警值及极限值的报警。
17、本专利技术还提供一种基于微流控的盾构机油样检测方法，采用上述的基于微流控的盾构机油样检测系统，包括：
18、将油样抽送到微流控检测板中，启动微流控检测板中的阻抗分析仪分析油样中含杂质量或含水量，判断含杂质量或含水量是否达到设定数值，若含杂质量或含水量达到设定数值，发出报警并立刻停止液压泵站，启动循环过滤泵对液压油箱进行循环过滤。
19、本专利技术具有如下优点：能够使掘进过程中的液压系统的液压油保证其纯净性，能够在设备工作过程中实时检测油样，无需再经过漫长的取油样、送检、化验、得到结果的过程，可直接与设备的液压泵站连锁，避免了由于油箱或泵站使用存储不当导致的油样乳化以至于液压系统瘫痪的问题，大大的减轻了由于液压油箱问题带来的施工工期的延长，保证在实际掘进过程中油样污染存在金属颗粒后及时停止液压系统工作并实时检测液压，保证设备稳定运行。
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1.基于微流控的盾构机油样检测系统，其特征在于，包括检测箱本体（1），所述检测箱本体（1）的内部形成有第一腔体（2）、第二腔体（3）和第三腔体（4）；所述检测箱本体（1）内部设有取样组件（5）、分析组件（6）和检测数据传输组件（7）；
2.根据权利要求1所述的基于微流控的盾构机油样检测系统，其特征在于，所述第一腔体（2）、所述第二腔体（3）和所述第三腔体（4）之间采用隔层设计，所述取样组件（5）、所述分析组件（6）之间的隔层预留有第一通孔（11）与第二通孔（12）；所述分析组件（6）与所述检测数据传输组件（7）的隔层预留有电气线束孔（13）；
3.根据权利要求2所述的基于微流控的盾构机油样检测系统，其特征在于，所述取样组件（5）的进油孔连接有第二变径接头（15），所述取样组件（5）的排油孔连接有第三变径接头（16）。
4.根据权利要求2所述的基于微流控的盾构机油样检测系统，其特征在于，所述微流控检测板（8）的内部由PDMS材料构成，测试表面为玻璃载体，玻璃载体下方放置两个微平面电感线圈，电感线圈分别布置在左右两个通道，电感线圈另一端与阻抗分析仪
5.根据权利要求4所述的基于微流控的盾构机油样检测系统，其特征在于，所述微流控检测板（8）的PDMS检测部分将阻抗分析仪（17）的三个线圈放入PDMS材料中，阻抗分析仪（17）的三个线圈和被检测油液通道之间间隙不超过3mm。
6.根据权利要求5所述的基于微流控的盾构机油样检测系统，其特征在于，所述微流控检测板（8）的检测部分形状为圆形开孔。
7.根据权利要求1所述的基于微流控的盾构机油样检测系统，其特征在于，所述微流控检测板（8）配置有供电电路和检测电路，供电电路分为24V转换供电及10V直流供电，分别为RS485信号转换模块（18）供电及所述微流控检测板（8）内的PDMS检测模块（19）供电。
8.根据权利要求7所述的基于微流控的盾构机油样检测系统，其特征在于，所述RS485信号转换模块（18）采用485协议转换成TCP/IP与设备进行网络通讯，所述RS485信号转换模块（18）设有单独的控制取样周期。
9.根据权利要求5所述的基于微流控的盾构机油样检测系统，其特征在于，所述阻抗分析仪（17）配置有阻抗分析传感器，所述阻抗分析传感器输出为4-20MA模拟量或脉冲量，反馈当前检测油样的内部杂质通过的波动率；
10.基于微流控的盾构机油样检测方法，采用权利要求1至9任一项所述的基于微流控的盾构机油样检测系统，其特征在于，包括：
...【技术特征摘要】
1.基于微流控的盾构机油样检测系统，其特征在于，包括检测箱本体（1），所述检测箱本体（1）的内部形成有第一腔体（2）、第二腔体（3）和第三腔体（4）；所述检测箱本体（1）内部设有取样组件（5）、分析组件（6）和检测数据传输组件（7）；
2.根据权利要求1所述的基于微流控的盾构机油样检测系统，其特征在于，所述第一腔体（2）、所述第二腔体（3）和所述第三腔体（4）之间采用隔层设计，所述取样组件（5）、所述分析组件（6）之间的隔层预留有第一通孔（11）与第二通孔（12）；所述分析组件（6）与所述检测数据传输组件（7）的隔层预留有电气线束孔（13）；
3.根据权利要求2所述的基于微流控的盾构机油样检测系统，其特征在于，所述取样组件（5）的进油孔连接有第二变径接头（15），所述取样组件（5）的排油孔连接有第三变径接头（16）。
4.根据权利要求2所述的基于微流控的盾构机油样检测系统，其特征在于，所述微流控检测板（8）的内部由pdms材料构成，测试表面为玻璃载体，玻璃载体下方放置两个微平面电感线圈，电感线圈分别布置在左右两个通道，电感线圈另一端与阻抗分析仪（17）连接。
5.根据权利要求4所述的基于微流控的盾构机油样检测系统，其特征在于，所述微流控检测板（8）...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵文佳，李扬，杨璐，高云龙，向纪刚，刘槟铵，李维婧，
申请(专利权)人：中铁工程装备集团天津有限公司，
类型：发明
国别省市：
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