專利名稱：一種油品鐵含量在線監(jiān)測(cè)電容傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種電容傳感器，具體涉及一種油品鐵含量在線監(jiān)測(cè)電容傳感器。
背景技術(shù)：
在機(jī)械設(shè)備中，有80%的設(shè)備失效都是由于磨損引起的 。設(shè)備磨損會(huì)導(dǎo)致潤(rùn)滑油中產(chǎn)生金屬鐵磨粒，加速油品老化，不僅不能起到潤(rùn)滑作用，反而會(huì)加速潤(rùn)滑系統(tǒng)的磨損破壞，嚴(yán)重威脅機(jī)械設(shè)備的安全運(yùn)行。所以如何監(jiān)測(cè)設(shè)備的磨損狀況對(duì)于機(jī)械設(shè)備安全有效的運(yùn)行至關(guān)重要。油品中的鐵含量為了解機(jī)械設(shè)備磨損狀況提供了一個(gè)直接可靠的信息。目前，一般都采用對(duì)運(yùn)行油進(jìn)行離線金屬含量檢測(cè)結(jié)合機(jī)械振動(dòng)在線檢測(cè)的手段，對(duì)機(jī)械設(shè)備的磨損狀況進(jìn)行故障診斷。對(duì)運(yùn)行油進(jìn)行離線檢測(cè)，存在反應(yīng)滯后等弊端，很難對(duì)機(jī)械設(shè)備內(nèi)部的磨損情況進(jìn)行一個(gè)實(shí)時(shí)準(zhǔn)確的判斷。因此，開發(fā)一種對(duì)運(yùn)行中潤(rùn)滑油、液壓油鐵含量在線監(jiān)測(cè)的裝置勢(shì)在必行。然而，目前潤(rùn)滑油、液壓油中鐵含量的定量檢測(cè)方法主要是采用離線式的電感耦合等離子體發(fā)射光譜法，該方法對(duì)操作要求很高，相同的油樣，不同的操作人員，都會(huì)造成一定的誤差，而且費(fèi)用很高。最重要的是，油品離線測(cè)量鐵含量，對(duì)機(jī)械設(shè)備內(nèi)的磨損情況判斷會(huì)有一定的滯后，而且結(jié)果也受取樣方法，樣品存放的影響。西安交通大學(xué)潤(rùn)滑理論與軸承研究所開發(fā)了一種在線鐵譜儀，該儀器是一種利用電磁鐵產(chǎn)生的高強(qiáng)度、高梯度磁場(chǎng)捕獲潤(rùn)滑油中的磨粒，利用傳光光纖、傳像光纖束分別傳遞光強(qiáng)信號(hào)和特征大磨粒的圖像信號(hào)的在線鐵譜儀。它采用CMOS圖像傳感器檢測(cè)特征大磨粒圖像，使在線鐵譜儀性能得到很大改進(jìn)。但該裝置昂貴，操作復(fù)雜，很難在電廠進(jìn)行大范圍推廣。

實(shí)用新型內(nèi)容為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本實(shí)用新型的目的在于提供一種油品鐵含量在線監(jiān)測(cè)電容傳感器，能夠?qū)崟r(shí)準(zhǔn)確檢測(cè)運(yùn)行油中的鐵含量來掌握機(jī)械設(shè)備內(nèi)部的磨損狀況，以此來確定停機(jī)檢修的時(shí)機(jī)，具有成本低、操作簡(jiǎn)單的特點(diǎn)。為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型所采取的技術(shù)方案為一種油品鐵含量在線監(jiān)測(cè)電容傳感器，包括探測(cè)管道I，在探測(cè)管道I的兩個(gè)端口處管道內(nèi)壁分別設(shè)置有第一電容探頭4和第二電容探頭5，所述第一電容探頭4和第二電容探頭5為中空狀，其外壁形狀和探測(cè)管道I的內(nèi)壁形狀相適配，在所述第一電容探頭4和第二電容探頭5間的探測(cè)管道I外壁上設(shè)置有除鐵器2以及與所述第一電容探頭4和第二電容探頭5相連接的接線端3。還包括設(shè)置在探測(cè)管道I內(nèi)部的溫度探測(cè)器6。所述除鐵器2為電磁除鐵器。所述除鐵器2為直流除鐵器。[0011]所述探測(cè)管道I為U型。首先將本實(shí)用新型電容傳感器以螺紋或法蘭的形式連接于油循環(huán)系統(tǒng)的回油管路中，然后通過接線端3連接到C/V轉(zhuǎn)換芯片上，第一電容探頭4得到的是油品中含有鐵磨粒的電容值，第二電容探頭5得到的是油品中除鐵后的電容值，經(jīng)過芯片將電容差分信號(hào)轉(zhuǎn)化為電壓差分信號(hào)，實(shí)現(xiàn)參量的C/V轉(zhuǎn)換，然后輸入到單片機(jī)中，應(yīng)用單片機(jī)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集和處理，再用溫度探測(cè)器6得到的溫度信息來補(bǔ)償油品介電常數(shù)隨溫度變化，最后將鐵含量的信息顯示在LED顯示器上，還可以將所測(cè)數(shù)據(jù)通過接口實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離數(shù)據(jù)傳輸，送到上位計(jì)算機(jī)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，獲得數(shù)字化的油品鐵含量。本實(shí)用新型和現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點(diǎn)
I、本實(shí)用新型具有成本低、操作簡(jiǎn)單的特點(diǎn)，能夠?qū)崟r(shí)準(zhǔn)確檢測(cè)運(yùn)行油中的鐵含量來掌握機(jī)械設(shè)備內(nèi)部的磨損狀況，以此來確定停機(jī)檢修的時(shí)機(jī)；2、由于在探測(cè)管道I內(nèi)部設(shè)置有溫度探測(cè)器6，能夠補(bǔ)償油品介電常數(shù)隨溫度變化對(duì)測(cè)量精度的影響，提高測(cè)量精度。3、本實(shí)用新型采用電磁除鐵技術(shù)，利用電容探頭對(duì)除鐵前后油品介電常數(shù)變化進(jìn)行檢測(cè)，能排除電容值受油品中水分、酸值和其它極性物質(zhì)對(duì)電容測(cè)量結(jié)果的影響，精確測(cè)
量鐵含量；4、電磁除鐵器2采用直流電磁鐵，能夠進(jìn)一步提高鐵含量的檢測(cè)精度；

圖I為本實(shí)用新型的優(yōu)選結(jié)構(gòu)示意圖；其中圖Ia為俯視圖，圖Ib為主視圖。圖2為本實(shí)用新型的工作原理框圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)原理和工作原理作進(jìn)一步詳細(xì)說明。如圖I所示，本實(shí)用新型一種油品鐵含量在線監(jiān)測(cè)電容傳感器，包括探測(cè)管道1，在探測(cè)管道I的兩個(gè)端口處管道內(nèi)壁分別設(shè)置有第一電容探頭4和第二電容探頭5，所述第一電容探頭4和第二電容探頭5為中空狀，其外壁形狀和探測(cè)管道I的內(nèi)壁形狀相適配，在所述第一電容探頭4和第二電容探頭5間的探測(cè)管道I外壁上設(shè)置有除鐵器2以及與所述第一電容探頭4和第二電容探頭5相連接的接線端3，本實(shí)施例探測(cè)管道I為U型，除鐵器2設(shè)置在探測(cè)管道I底部外側(cè)，接線端3橫跨探測(cè)管道I的進(jìn)油管道和出油管道。優(yōu)選的，在探測(cè)管道I內(nèi)還設(shè)置有溫度探測(cè)器6，能夠補(bǔ)償油品介電常數(shù)隨溫度變化對(duì)測(cè)量精度的影響，提高測(cè)量精度。優(yōu)選的，所述除鐵器2為電磁除鐵器，能排除電容值受油品中水分、酸值和其它極性物質(zhì)對(duì)電容測(cè)量結(jié)果的影響，精確測(cè)量鐵含量。優(yōu)選的，所述除鐵器2為直流除鐵器，能夠進(jìn)一步提高鐵含量的檢測(cè)精度，本實(shí)施例電磁除鐵器2的初級(jí)吸力I. 5mm = 10Kg，終極吸力0_ = 60Kg。優(yōu)選的，所述探測(cè)管道I為U型，能夠減小本實(shí)用新型新型傳感器的體積。如圖2所示，本實(shí)用新型的工作原理為首先將本實(shí)用新型電容傳感器以螺紋或法蘭的形式連接于油循環(huán)系統(tǒng)的回油管路匯總，然后通過接線端3連接到C/V轉(zhuǎn)換芯片上，第一電容探頭4得到的是油品中含有鐵磨粒的電容值，第二電容探頭5得到的是油品中除鐵后的電容值，經(jīng)過芯片將電容差分信號(hào)轉(zhuǎn)化為電壓差分信號(hào)，實(shí)現(xiàn)參量的C/V轉(zhuǎn)換，然后輸入到單片機(jī)中，應(yīng)用單片機(jī)實(shí)現(xiàn)12位數(shù)據(jù)采集和處理，再用溫度探測(cè)器6得到的溫度信息來補(bǔ)償油品介電常數(shù)隨溫度變化，最后將鐵含量的信息顯示在LED顯示器上。 還可以將所測(cè)數(shù)據(jù)通過RS485接口實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離數(shù)據(jù)傳輸，送到上位計(jì)算機(jī)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，獲得數(shù)字化的油品鐵含量。
權(quán)利要求1.一種油品鐵含量在線監(jiān)測(cè)電容傳感器，其特征在于包括探測(cè)管道(I)，在探測(cè)管道(I)的兩個(gè)端口處管道內(nèi)壁分別設(shè)置有第一電容探頭(4)和第二電容探頭(5)，所述第一電容探頭(4)和第二電容探頭(5)為中空狀，其外壁形狀和探測(cè)管道(I)的內(nèi)壁形狀相適配，在所述第一電容探頭(4)和第二電容探頭(5)間的探測(cè)管道(I)外壁上設(shè)置有除鐵器(2)以及與所述第一電容探頭(4)和第二電容探頭(5)相連接的接線端(3)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電容傳感器，其特征在于還包括設(shè)置在探測(cè)管道(I)內(nèi)部的溫度探測(cè)器(6)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電容傳感器，其特征在于所述除鐵器(2)為電磁除鐵器。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電容傳感器，其特征在于所述除鐵器(2)為直流除鐵器。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電容傳感器，其特征在于所述探測(cè)管道(I)為U型。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種油品鐵含量在線監(jiān)測(cè)電容傳感器，該傳感器包括探測(cè)管道，在探測(cè)管道的兩個(gè)端口處管道內(nèi)壁分別設(shè)置有第一電容探頭和第二電容探頭，所述第一電容探頭和第二電容探頭為中空狀，其外壁形狀和探測(cè)管道的內(nèi)壁形狀相適配，在所述第一電容探頭和第二電容探頭間的探測(cè)管道外壁上設(shè)置有除鐵器以及與所述第一電容探頭和第二電容探頭相連接的接線端；其采用電磁除鐵技術(shù)，利用電容探頭對(duì)除鐵前后油品介電常數(shù)變化進(jìn)行檢測(cè)；能夠?qū)崟r(shí)準(zhǔn)確檢測(cè)運(yùn)行油中的鐵含量來掌握機(jī)械設(shè)備內(nèi)部的磨損狀況，以此來確定停機(jī)檢修的時(shí)機(jī)；具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低、功耗小，響應(yīng)快的特點(diǎn)。
文檔編號(hào)G01N27/22GK202486090SQ20122009464
公開日2012年10月10日 申請(qǐng)日期2012年3月14日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月14日
發(fā)明者劉永洛, 唐金偉, 李燁峰 申請(qǐng)人:西安熱工研究院有限公司