。本發(fā)明基于此通過測(cè)量分析這一隨機(jī)波動(dòng)的大小來實(shí)現(xiàn)判斷油品中的含水量。
[0028]其中，對(duì)于油液中并存的水珠和顆粒，油品中的顆粒不是透明物質(zhì)，它會(huì)對(duì)光線形成阻擋作用，而不是偏折作用，因此其對(duì)應(yīng)的電信號(hào)是一個(gè)窄脈沖。當(dāng)油品中同時(shí)含有水分和顆粒時(shí)，其對(duì)應(yīng)的電信號(hào)是一個(gè)隨機(jī)波動(dòng)的基線上疊加有若干窄脈沖。根據(jù)水珠和顆粒對(duì)光線的作用效果不同，可通過低通濾波消除顆粒對(duì)水分檢測(cè)的干擾。
[0029]本發(fā)明創(chuàng)造性地利用水珠對(duì)光線的偏折效應(yīng)，通過對(duì)水珠引起的隨機(jī)波處理，實(shí)現(xiàn)了快速在線油液水分測(cè)量，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，構(gòu)件成本低，易于工業(yè)化生產(chǎn)。
[0030]為提高顆粒計(jì)數(shù)結(jié)果，優(yōu)選地，所述的毛細(xì)管的截面為方形，如為正方形，其內(nèi)徑邊長(zhǎng)為0.5-0.9mm，優(yōu)選為0.7mm;所述的光源為平行光輸出的激光光源，所述的激光光源的光斑為直徑大于所述的毛細(xì)管寬度的圓形，在所述的激光光源與毛細(xì)管間設(shè)置有不透光的板材4，所述的板材上設(shè)置有其延伸方向與流體流動(dòng)方向垂直的狹隙，所述的狹隙的長(zhǎng)度大于所述的毛細(xì)管的寬度，所述的傳感器為光電二極管。所述的狹隙的高度為0.1-0.2mm，所述的板材厚度1_3_。在板材上開一道狹縫，其作用在于將激光器平行輸出的圓形光斑變?yōu)榫€光，該線光與毛細(xì)管垂直相交形成一個(gè)微小的感光區(qū)域，油液流經(jīng)這個(gè)感光區(qū)域即可引起透射光強(qiáng)的變化，其中，狹縫的加工方法要保證邊緣盡可能平整光滑，若邊緣粗糙會(huì)對(duì)顆粒的測(cè)量精度造成影響。
[0031]利用激光面光源與狹隙配合形成一個(gè)平行光式線光源，而不是直接采用線光源式激光光源，提高了光源品質(zhì)，有效克服毛細(xì)管壁對(duì)光的影響，保證測(cè)量結(jié)果的精確有效，同時(shí)機(jī)械加工難度小，整體實(shí)現(xiàn)成本低。
[0032]利用本發(fā)明的基于光散射法的油品水分檢測(cè)裝置的檢測(cè)方法，包括以下步驟，
[0033]I)處理器控制油液通過毛細(xì)管，同時(shí)處理器控制光源工作，傳感器接收光信號(hào)并轉(zhuǎn)化為電信號(hào)輸出，其中，待檢測(cè)油液宜經(jīng)過前期攪拌處理，使水分形成大量水珠，然后再由與所述的處理器可控連接的蠕動(dòng)栗驅(qū)動(dòng)進(jìn)入毛細(xì)管，
[0034]2)傳感器的輸出信號(hào)分為兩路，其中一路經(jīng)低通濾波后得到直流參考電平SI，另一路經(jīng)高通濾波后得到基線為零的隨機(jī)波動(dòng)信號(hào)S2;兩路信號(hào)輸入除法器電路，進(jìn)行除法運(yùn)算;其中，直流參考電平SI取決于光源輸出的光強(qiáng)和油品本身對(duì)光的透過率;隨機(jī)波動(dòng)信號(hào)S2對(duì)應(yīng)于油品中的水珠，疊加在波動(dòng)信號(hào)上的窄脈沖對(duì)應(yīng)于油品中的顆粒，將兩個(gè)信號(hào)輸入除法器，可消除由于光源波動(dòng)以及油品本身對(duì)光的透過率不同而引起的誤差，
[0035]3)除法器輸出的信號(hào)經(jīng)帶通濾波后消除電路可能引入的直流分量、對(duì)應(yīng)顆粒的窄脈沖和高頻噪聲，提高信號(hào)質(zhì)量，接著信號(hào)輸入放大器放大，再經(jīng)整形電路去除負(fù)信號(hào)而只保留正信號(hào)，以便于后續(xù)對(duì)一段時(shí)間內(nèi)的信號(hào)求平均值，以平均值來反映信號(hào)波動(dòng)的大小，然后將整形后的信號(hào)經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換后發(fā)送至處理器，
[0036]4)處理器對(duì)預(yù)定時(shí)間內(nèi)的隨機(jī)波動(dòng)信號(hào)求平均，該平均信號(hào)的波動(dòng)的幅度即對(duì)應(yīng)油液的含水量，具體波動(dòng)的幅度與含水量的對(duì)應(yīng)關(guān)系可通過實(shí)驗(yàn)進(jìn)行標(biāo)定。同時(shí)，處理器將含水量計(jì)算結(jié)果通過觸摸器進(jìn)行顯示，同時(shí)對(duì)這些結(jié)果進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)模擬量輸出(范圍O?5V)。
[0037]以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于光散射法的油品水分檢測(cè)裝置，其特征在于，包括毛細(xì)管，設(shè)置在毛細(xì)管一側(cè)的光源，設(shè)置在毛細(xì)管另一側(cè)用以接收穿過毛細(xì)管的光信號(hào)的傳感器，以及與所述的傳感器連通的信號(hào)處理模塊，所述的信號(hào)處理模塊包括輸入端分別經(jīng)低通濾波器和高通濾波器并接至傳感器輸出端的除法器，所述的除法器的輸出經(jīng)放大電路后接入處理器。2.如權(quán)利要求1所述的基于光散射法的油品水分檢測(cè)裝置，其特征在于，所述的放大電路包括串聯(lián)設(shè)置的帶通濾波器和放大器，所述的放大器的輸出經(jīng)整形電路和模數(shù)轉(zhuǎn)換后輸入處理器。3.如權(quán)利要求1所述的基于光散射法的油品水分檢測(cè)裝置，其特征在于，所述的毛細(xì)管的截面為方形，所述的光源為平行光輸出的激光光源，所述的激光光源的光斑為直徑大于所述的毛細(xì)管寬度的圓形，在所述的激光光源與毛細(xì)管間設(shè)置有不透光的板材，所述的板材上設(shè)置有其延伸方向與流體流動(dòng)方向垂直的狹隙，所述的狹隙的長(zhǎng)度大于所述的毛細(xì)管的寬度。4.如權(quán)利要求3所述的基于光散射法的油品水分檢測(cè)裝置，其特征在于，所述的毛細(xì)管的截面為正方形，其內(nèi)徑邊長(zhǎng)為0.5-0.9mm。5.如權(quán)利要求3所述的基于光散射法的油品水分檢測(cè)裝置，其特征在于，所述的狹隙的高度為0.1-0.2mm，所述的板材厚度l-3mm。6.—種利用權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的基于光散射法的油品水分檢測(cè)裝置的檢測(cè)方法，包括以下步驟， 1)控制油液通過毛細(xì)管，同時(shí)光源工作，傳感器接收光信號(hào)并轉(zhuǎn)化為電信號(hào)輸出， 2)傳感器的輸出信號(hào)分為兩路，其中一路經(jīng)低通濾波后得到直流參考電平，另一路經(jīng)高通濾波后得到基線為零的隨機(jī)波動(dòng)信號(hào);兩路信號(hào)輸入除法器，進(jìn)行除法運(yùn)算； 3)除法器輸出的信號(hào)經(jīng)帶通濾波后以消除電路可能引入的直流分量、與固體顆粒對(duì)應(yīng)的窄脈沖和高頻噪聲，接著信號(hào)輸入放大器放大，整形去掉負(fù)信號(hào)后再經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換后輸入處理器； 4)處理器對(duì)預(yù)定時(shí)間內(nèi)的隨機(jī)波動(dòng)信號(hào)求平均，該平均信號(hào)的波動(dòng)的幅度即對(duì)應(yīng)油液的含水量。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于光散射法的油品水分檢測(cè)裝置，包括毛細(xì)管，設(shè)置在毛細(xì)管一側(cè)的光源，設(shè)置在毛細(xì)管另一側(cè)用以接收穿過毛細(xì)管的光信號(hào)的傳感器，以及與所述的傳感器連通的信號(hào)處理模塊，所述的信號(hào)處理模塊包括輸入端分別經(jīng)低通濾波器和高通濾波器并接至傳感器輸出端的除法器，所述的除法器的輸出經(jīng)放大電路后接入處理器。本發(fā)明創(chuàng)造性地利用水珠對(duì)光線的偏折效應(yīng)，通過對(duì)水珠引起的隨機(jī)波處理，實(shí)現(xiàn)了快速在線油液水分測(cè)量，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，構(gòu)件成本低，易于工業(yè)化生產(chǎn)。
【IPC分類】G01N21/51
【公開號(hào)】CN105510279
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510931050
【發(fā)明人】白華, 李彧, 齊皓亮
【申請(qǐng)人】天津成科傳動(dòng)機(jī)電技術(shù)股份有限公司
【公開日】2016年4月20日
【申請(qǐng)日】2015年12月11日