一種潤滑油含氣量測量裝置及測量方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種潤滑油含氣量測量裝置及測量方法，屬于電力技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 潤滑油是一種液態(tài)的工業(yè)潤滑劑，廣泛應(yīng)用于在蒸汽輪機、大型空氣壓縮機、水栗 等重載旋轉(zhuǎn)機械中，是滑動軸承、齒輪及控制系統(tǒng)等設(shè)備中的工作介質(zhì)，主要作用為減小動 靜部件之間的摩擦、承擔(dān)轉(zhuǎn)子自重及高速旋轉(zhuǎn)和渦動產(chǎn)生的靜、動載荷及傳遞控制系統(tǒng)中 的壓力信號等。
[0003] 在現(xiàn)場使用中，潤滑油在儲油箱、油栗、輸油管道、用油設(shè)備，回油管道等組成的油 系統(tǒng)中循環(huán)流動，流動情況較為復(fù)雜，形成的局部漩渦、湍流等流動結(jié)構(gòu)對管道系統(tǒng)中存在 的空氣有強烈的卷吸、混合作用，并且其粘度減緩了氣泡、氣核的析出過程，油中包含有一 定量的空氣，形成了復(fù)雜的氣液兩相流形態(tài)。油中的空氣在日常使用條件下為不凝結(jié)氣體， 不僅直接影響油品的粘度及密度，而且在壓力降低時會直接析出形成空氣泡，以及降低汽 輪機油的飽和蒸汽壓，更易于發(fā)生汽化，形成蒸汽泡，并會與空氣泡相互耦合。因此，與油品 生產(chǎn)及機械設(shè)備設(shè)計時依據(jù)的純液體油品相比，運行中的潤滑油由于包含有空氣使性能發(fā) 生了一定的改變，可能會致使機械設(shè)備的性能偏離設(shè)計工況。尤其對于滑動軸承、齒輪等承 載部件，其中承壓區(qū)域的壓力場分布及動、靜承載力受其影響更為敏感，嚴重時威脅設(shè)備的 安全穩(wěn)定運行。因此，測量與監(jiān)測現(xiàn)場使用條件的潤滑油中含氣量對優(yōu)化設(shè)備的設(shè)計、運行 及維護具有重要的意義。
[0004] 潤滑油含氣量一般用一定體積(或質(zhì)量）的油樣中含有氣體的體積(或質(zhì)量）來表 示，測量技術(shù)的關(guān)鍵是使被測油樣中含有的空氣從中析出（該過程稱為脫氣）并測量其體積 (或質(zhì)量)。目前脫氣方法主要采用真空法，將空氣等效為一種理想氣體，根據(jù)理想氣體狀態(tài) 方程可求得析出氣體的質(zhì)量。傳統(tǒng)的真空脫氣法存在以下問題： 1)用差壓法進行測量，由于釋放氣體產(chǎn)生的差壓較小，故會增大測量困難，而且差壓計 的應(yīng)用系統(tǒng)復(fù)雜，管道閥門多，會增加漏氣量，從而影響計算的準確性。
[0005] 2)用體積含氣量表示，油中氣體析出后由于溫度和壓力會發(fā)生變化，需要折算成 標(biāo)準環(huán)境下的體積，油樣的體積也會隨溫度變化，也要進行修正，而且在測量過程中，溫度 在變化，很難進行修正。這樣會影響體積含氣量計算的準確性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 發(fā)明目的：本發(fā)明提出一種潤滑油含氣量測量裝置及測量方法， 技術(shù)方案：本發(fā)明采用的技術(shù)方案為： 一種潤滑油含氣量測量裝置，包括帶刻度的真空測量室、與真空測量室進油口連接的 進油容器，設(shè)置于真空測量室底的磁力攪拌器、與真空測量室上端出氣孔連接的真空控制 器以及連接真空控制器的真空栗。
[0007] 作為優(yōu)化，所述真空測量室上設(shè)有溫度傳感器，真空測量室與進油容器連接處設(shè) 有質(zhì)量流量計和流量控制閥門，真空測量室與真空控制器連接處設(shè)有壓力傳感器。
[0008] 作為優(yōu)化，所述真空測量室底部還設(shè)有排油孔和排油孔閥門。
[0009] 一種潤滑油含氣量測量方法，包括以下步驟： 1) 初始測量：測真空測量室體積^測量帶刻度真空測量室的底面內(nèi)直徑心將真空控 制器抽至初始壓力乃，測量真空測量室初始溫度心 2) 計算真空測量室中剩余空氣的質(zhì)量：設(shè)真空測量室中剩余空氣質(zhì)量為場，剩余空氣 體積為匕，氣體常數(shù)為慫，則根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程，真空測量室中的剩余空氣的基本狀態(tài) 參數(shù)滿足下式：
從而得到真空測量室內(nèi)剩余空氣質(zhì)量而：
3) 向真空測量室中加入油樣，攪拌脫氣，計算油中析出氣體的質(zhì)量：加入質(zhì)量為?的油 樣，采用磁力攪拌器攪拌進入真空測量室的油樣，足夠長時間后當(dāng)油中含有的氣體全部放 出后，讀出此時真空控制器內(nèi)壓力巧，溫度心讀出油樣在真空測量室上的刻度則此時 真空控制器內(nèi)氣體的體積為：
今： 根據(jù)理想狀態(tài)方程：
所以油中析出氣體％質(zhì)量為：
4) 計算油中含氣量：油樣中的質(zhì)量含氣量表示油樣中含氣量:
[0010] 作為優(yōu)化，所述步驟2)中剩余空氣體積t為真空測量室總體積6。
[0011] 作為優(yōu)化，所述步驟1)中真空測量室總體積^用排水法和量筒測得。
[0012] 有益效果：與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是： (1)用絕對壓力進行計算，操作簡單，系統(tǒng)簡單，避免了差壓法中復(fù)雜的閥門的管道，從 而提高了測量的準確性。
[0013] (2)用質(zhì)量含氣量表示，不需要對油中析出氣體進行溫度修正，也不需要對油進行 溫度修正，方法簡單快捷，誤差較小，也可以根據(jù)實際情況，由空氣和潤滑油的密度進行體 積含氣量的轉(zhuǎn)換。
[0014] (3)采用的測量裝置結(jié)構(gòu)簡單，易于制成，成本低，測量精度高。
【附圖說明】
[0015] 圖1是本發(fā)明測量計算方法的流程圖； 圖2是本發(fā)明測量裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0016] 下面結(jié)合附圖和具體實施例，進一步闡明本發(fā)明，應(yīng)理解這些實施例僅用于說明 本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍，在閱讀了本發(fā)明之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員對本發(fā)明的各 種等同形式的修改均落于本申請所附權(quán)利要求所限定的范圍。
[0017] 實施例1 如圖2所示，一種潤滑油含氣量測量裝置，包括帶刻度的真空測量室5,與真空測量5室 進油口連接的進油容器4,進油容器4儲存有待檢測的潤滑油，這些潤滑油通過真空測量室 5與進油容器4的連接管道進入真空測量室5,通過管道上的流量控制閥門3控制進油量， 通過質(zhì)量流量計2能夠讀出進油量的讀數(shù)，設(shè)置于真空測量室5底部的磁力攪拌器6、與真 空測量室5上端出氣孔連接的真空控制器8以及連接真空控制器8的真空栗9。為了測量 真空測量室5內(nèi)的溫度，所述真空測量室5上設(shè)有溫度傳感器1，真空測量室5與真空控制 器8連接處設(shè)有壓力傳感器7。所述真空測量室5底部還設(shè)有排油孔10和排油孔閥門11。
[0018] 實施例2 如圖1所示，一種潤滑油含氣量測量方法，包括以下步驟： 1) 初始測量：測真空測量室5體積^測量帶刻度真空測量室5的底面內(nèi)直徑心將真 空控制器8抽至初始壓力乃，測量真空測量室5初始溫度心 2) 計算真空測量室中剩余空氣的質(zhì)量：設(shè)真空測量室5中剩余空氣質(zhì)量為場，剩余空 氣體積為匕，氣體常數(shù)為慫，則根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程，真空測量室5中的剩余空氣的基本 狀態(tài)參數(shù)滿足下式：
從而得到真空測量室5內(nèi)剩余空氣質(zhì)量
3) 向真空測量室中加入油樣，攪拌脫氣，計算油中析出氣體的質(zhì)量：加入質(zhì)量為?的油 樣，采用磁力攪拌器6攪拌進入真空測量室5的油樣，足夠長時間后當(dāng)油中含有的氣體全部 放出后，讀出此時真空控制器8內(nèi)壓力巧，溫度心讀出油樣在真空測量室5上的刻度么，則 此時真空控制器8內(nèi)氣體的體積為：
所以油中析出氣體％ 質(zhì)量為：
4)計算油中含氣量：油樣中的質(zhì)量含氣量表示油樣中含氣量泛：
[0019] 所述步驟2)中剩余空氣體積匕為真空測量室總體積6。
[0020] 所述步驟1)中真空測量室5總體積^用排水法和量筒測得。
【主權(quán)項】
1. 一種潤滑油含氣量測量裝置，其特征在于：包括帶刻度的真空測量室（5)、與真空測 量室（5)進油口連接的進油容器（4)，設(shè)置于真空測量室（5)底部的磁力攬拌器（6)、與真空 測量室（5)上端出氣孔連接的真空控制器（8)W及連接真空控制器（8)的真空累（9)。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的潤滑油含氣量測量裝置，其特征在于：所述真空測量室（5)上 設(shè)有溫度傳感器（1 )，真空測量室（5)與進油容器（4)連接處設(shè)有質(zhì)量流量計（2)和流量控 制閥口（3)，真空測量室（5)與真空控制器（8)連接處設(shè)有壓力傳感器（7)。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的潤滑油含氣量測量裝置，其特征在于：所述真空測量室（5)底 部還設(shè)有排油孔（10)和排油孔閥口（ 11)。4. 一種采用如權(quán)利要求1所述的測量裝置測量潤滑油含氣量測量方法，其特征在于： 包括W下步驟： 1) 初始測量：測真空測量室（5)體積^^,，測量帶刻度真空測量室（5)的底面內(nèi)直徑4， 將真空控制器（8)抽至初始壓力巧，測量真空測量室（5)初始溫度。 2) 計算真空測量室（5)中剩余空氣的質(zhì)量：設(shè)真空測量室（5)中剩余空氣質(zhì)量為馬，剩 余空氣體積為{；,，氣體常數(shù)為足，則根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程，真空測量室（5)中的剩余空氣 的基本狀態(tài)參數(shù)滿足下式： 帶.產(chǎn)饑玄3了1 ; 從而得到真空測量室內(nèi)剩余空氣質(zhì)量3) 向真空測量室（5)中加入油樣，攬拌脫氣，計算油中析出氣體的質(zhì)量：加入質(zhì)量 為細勺油樣，采用磁力攬拌器（6)攬拌進入真空測量室（5)的油樣，足夠長時間后當(dāng)油中含 有的氣體全部放出后，讀出此時真空控制器（8)內(nèi)壓力巧，溫度r,，讀出油樣在真空測量室 (5)上的刻度A,，則此時真空測量室（5)內(nèi)氣體的體積為：4) 計算油中含氣量：油樣中的質(zhì)量含氣量表示油樣中含氣量綾：5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的潤滑油含氣量測量方法，其特征在于：所述步驟2)中剩余空 氣體積^；,為真空測量室（5)總體積6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的潤滑油含氣量測量方法，其特征在于：所述步驟1)中真空測 量室（5)總體積^^，用排水法和量筒測得。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種潤滑油含氣量測量裝置及測量方法,測量方法包括初始測量，計算真空室中剩余空氣質(zhì)量，加入油樣攪拌脫氣，計算油中含氣量等步驟；該方法通過讀取絕對壓力，避免了差壓所需要的復(fù)雜管道，從而減小漏氣，提高準確定；在測量過程中若用體積表示，需要對油中析出氣體進行溫度的修正，油樣也需要進行修正。本發(fā)明提供的測量裝置結(jié)構(gòu)簡單，成本低，實用性高。本發(fā)明的質(zhì)量含氣量的計算方法不需考慮溫度環(huán)境變化對析出氣體的影響，從而提高了油中含氣量測量的準確性。
【IPC分類】G01N33/30
【公開號】CN105004854
【申請?zhí)枴緾N201510314811
【發(fā)明人】郭瑞, 王志芳, 傅行軍, 楊建剛
【申請人】東南大學(xué)
【公開日】2015年10月28日
【申請日】2015年6月10日