一种油品铁含量在线监测电容传感器制造技术

本实用新型专利技术涉及一种油品铁含量在线监测电容传感器，该传感器包括探测管道，在探测管道的两个端口处管道内壁分别设置有第一电容探头和第二电容探头，所述第一电容探头和第二电容探头为中空状，其外壁形状和探测管道的内壁形状相适配，在所述第一电容探头和第二电容探头间的探测管道外壁上设置有除铁器以及与所述第一电容探头和第二电容探头相连接的接线端；其采用电磁除铁技术，利用电容探头对除铁前后油品介电常数变化进行检测；能够实时准确检测运行油中的铁含量来掌握机械设备内部的磨损状况，以此来确定停机检修的时机；具有结构简单，成本低、功耗小，响应快的特点。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种电容传感器，具体涉及一种油品铁含量在线监测电容传感器。
技术介绍
在机械设备中，有80%的设备失效都是由于磨损引起的 。设备磨损会导致润滑油中产生金属铁磨粒，加速油品老化，不仅不能起到润滑作用，反而会加速润滑系统的磨损破坏，严重威胁机械设备的安全运行。所以如何监测设备的磨损状况对于机械设备安全有效的运行至关重要。油品中的铁含量为了解机械设备磨损状况提供了一个直接可靠的信息。目前，一般都采用对运行油进行离线金属含量检测结合机械振动在线检测的手段，对机械设备的磨损状况进行故障诊断。对运行油进行离线检测，存在反应滞后等弊端，很难对机械设备内部的磨损情况进行一个实时准确的判断。因此，开发一种对运行中润滑油、液压油铁含量在线监测的装置势在必行。然而，目前润滑油、液压油中铁含量的定量检测方法主要是采用离线式的电感耦合等离子体发射光谱法，该方法对操作要求很高，相同的油样，不同的操作人员，都会造成一定的误差，而且费用很高。最重要的是，油品离线测量铁含量，对机械设备内的磨损情况判断会有一定的滞后，而且结果也受取样方法，样品存放的影响。西安交通大学润滑理论与轴承研究所开发了一种在线铁谱仪，该仪器是一种利用电磁铁产生的高强度、高梯度磁场捕获润滑油中的磨粒，利用传光光纤、传像光纤束分别传递光强信号和特征大磨粒的图像信号的在线铁谱仪。它采用CMOS图像传感器检测特征大磨粒图像，使在线铁谱仪性能得到很大改进。但该装置昂贵，操作复杂，很难在电厂进行大范围推广。
技术实现思路
为了克服上述现有技术的缺点，本技术的目的在于提供一种油品铁含量在线监测电容传感器，能够实时准确检测运行油中的铁含量来掌握机械设备内部的磨损状况，以此来确定停机检修的时机，具有成本低、操作简单的特点。为达到上述目的，本技术所采取的技术方案为一种油品铁含量在线监测电容传感器，包括探测管道I，在探测管道I的两个端口处管道内壁分别设置有第一电容探头4和第二电容探头5，所述第一电容探头4和第二电容探头5为中空状，其外壁形状和探测管道I的内壁形状相适配，在所述第一电容探头4和第二电容探头5间的探测管道I外壁上设置有除铁器2以及与所述第一电容探头4和第二电容探头5相连接的接线端3。还包括设置在探测管道I内部的温度探测器6。所述除铁器2为电磁除铁器。所述除铁器2为直流除铁器。所述探测管道I为U型。首先将本技术电容传感器以螺纹或法兰的形式连接于油循环系统的回油管路中，然后通过接线端3连接到C/V转换芯片上，第一电容探头4得到的是油品中含有铁磨粒的电容值，第二电容探头5得到的是油品中除铁后的电容值，经过芯片将电容差分信号转化为电压差分信号，实现参量的C/V转换，然后输入到单片机中，应用单片机实现数据采集和处理，再用温度探测器6得到的温度信息来补偿油品介电常数随温度变化，最后将铁含量的信息显示在LED显示器上，还可以将所测数据通过接口实现远距离数据传输，送到上位计算机进行实时监控，获得数字化的油品铁含量。本技术和现有技术相比，具有如下优点I、本技术具有成本低、操作简单的特点，能够实时准确检测运行油中的铁含量来掌握机械设备内部的磨损状况，以此来确定停机检修的时机；2、由于在探测管道I内部设置有温度探测器6，能够补偿油品介电常数随温度变化对测量精度的影响，提高测量精度。3、本技术采用电磁除铁技术，利用电容探头对除铁前后油品介电常数变化进行检测，能排除电容值受油品中水分、酸值和其它极性物质对电容测量结果的影响，精确测量铁含量；4、电磁除铁器2采用直流电磁铁，能够进一步提高铁含量的检测精度；附图说明图I为本技术的优选结构示意图；其中图Ia为俯视图，图Ib为主视图。图2为本技术的工作原理框图。具体实施方式以下结合附图对本技术结构原理和工作原理作进一步详细说明。如图I所示，本技术一种油品铁含量在线监测电容传感器，包括探测管道1，在探测管道I的两个端口处管道内壁分别设置有第一电容探头4和第二电容探头5，所述第一电容探头4和第二电容探头5为中空状，其外壁形状和探测管道I的内壁形状相适配，在所述第一电容探头4和第二电容探头5间的探测管道I外壁上设置有除铁器2以及与所述第一电容探头4和第二电容探头5相连接的接线端3，本实施例探测管道I为U型，除铁器2设置在探测管道I底部外侧，接线端3横跨探测管道I的进油管道和出油管道。优选的，在探测管道I内还设置有温度探测器6，能够补偿油品介电常数随温度变化对测量精度的影响，提高测量精度。优选的，所述除铁器2为电磁除铁器，能排除电容值受油品中水分、酸值和其它极性物质对电容测量结果的影响，精确测量铁含量。优选的，所述除铁器2为直流除铁器，能够进一步提高铁含量的检测精度，本实施例电磁除铁器2的初级吸力I. 5mm = 10Kg，终极吸力0_ = 60Kg。优选的，所述探测管道I为U型，能够减小本技术新型传感器的体积。如图2所示，本技术的工作原理为首先将本技术电容传感器以螺纹或法兰的形式连接于油循环系统的回油管路汇总，然后通过接线端3连接到C/V转换芯片上，第一电容探头4得到的是油品中含有铁磨粒的电容值，第二电容探头5得到的是油品中除铁后的电容值，经过芯片将电容差分信号转化为电压差分信号，实现参量的C/V转换，然后输入到单片机中，应用单片机实现12位数据采集和处理，再用温度探测器6得到的温度信息来补偿油品介电常数随温度变化，最后将铁含量的信息显示在LED显示器上。 还可以将所测数据通过RS485接口实现远距离数据传输，送到上位计算机进行实时监控，获得数字化的油品铁含量。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种油品铁含量在线监测电容传感器，其特征在于包括探测管道(I)，在探测管道(I)的两个端口处管道内壁分别设置有第一电容探头(4)和第二电容探头(5)，所述第一电容探头(4)和第二电容探头(5)为中空状，其外壁形状和探测管道(I)的内壁形状相适配，在所述第一电容探头(4)和第二电容探头(5)间的探测管道(I)外壁上设置有除铁器(2)以及与所述第一电容探头(4...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐金伟，刘永洛，李烨峰，
申请(专利权)人：西安热工研究院有限公司，
类型：实用新型
国别省市：