[實用新型]一種透平油污染度檢測儀

無效

• 申請號: 00264585.8
• 申請日: 2000-12-14
• 公開（公告）號: CN2454774Y
• 公開（公告）日: 2001-10-17
• 發明（設計）人: 于達仁;張志強;曹世杰;徐基豫
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: G01N21/35
• 分類號: G01N21/35
• 代理公司: 哈爾濱工業大學專利事務所
• 代理人: 李依群

本實用新型涉及一種火力發電廠汽輪發電機組所用透平油污染度的檢測儀器。

汽輪發電機組在運行時其滑動軸承必須采用透平油潤滑，由于在運行中機械零件的相互摩擦和大氣中的雜質，在透平油中不可避免地存在微小的固體顆粒，這些微小顆粒會導致軸承的磨損，影響使用壽命，因此需要經常檢測透平油中存在的固體顆粒的數量和大小，在超過一定的質量標準后，就要使透平油通過高精度的油過濾器，以恢復透平油的純潔度。目前國產儀表的檢測方法是采取一定的樣本，通過放大鏡用目測計數來計算顆粒的大小和數量，這種方法需要比較長的時間，而且與個人的判斷經驗相關，一般只能間隔一定時間進行一次。

本實用新型的目的針對現有技術存在的不足，提出一種基于光電原理的透平油污染度檢測儀，以便于運行人員在現場方便地進行油質的檢測。

本實用新型的原理和結構是：使被檢測的透平油經由平行透明薄板之間的間隙通過，來自發光二極管1的光束經過薄板2上的小孔穿透油層，在薄板的另一側安放一個光敏三極管3，在光束經過油層照射在光敏三極管3上時，會產生一定的電信號(見圖1)。設光束不被擋光時(油中無雜質)的輸出電壓為V₀，完全被擋光時的輸出電壓為V₁，則當油中有一定大小的顆粒經過小孔時，光束被部分擋光，其輸出電壓V必然介于V₀和V₁之間。設小孔面積為S₀，顆粒面積(擋光面積)為S，而且光電轉換元件工作在線性區，則有 V - V 0 = S S 0 ]]>(V₁-V₀)，顯然，顆粒越大，信號電壓V也越大。當顆粒隨著油流離開小孔時，信號就消失。所以根據脈沖的個數可以確定油中所含顆粒的數量，根據脈沖的電平可以確定顆粒的大小。如圖2所示，A₁、A₂和A₃為運算放大器OP27,T₁為三極管，D₁和T₂分別為遠紅外的發光二極管和光敏三極管，U₀為儀器內部高精度穩壓電源所提供的+12V直流電源，三極管T₁的集電極與電源U₀相接，基極與電阻R₁相聯，發射極與電容C₁和電阻R₂的一端相聯，電阻R₂的另一端與發光二極管D₁的正極相聯，電容C₁的另一端及發光二極管D₁的負極均與儀器的公共地相連，光敏三極管的發射極與儀器的公共地相連，集電極與電阻R₃及R₄的一端相連，電阻R₃的另一端與電源U₀相連，電阻R₄的另一端及電阻R₅的一端均與運算放大器A₁的反相輸入端2腳相連，電阻R₅的另一端與運算放大器A₁的輸出端6腳相連，電位器W₁的一端與公共地相連，另一端與電阻R₁₃的相連，R₁₃的另一端與電源U₀相連，電位器W₁的活動端與電阻R₆相連，R₆的另一端與電阻R₇的一端與運算放大器A₁的同相輸入端3腳相連，R₇的另一端與公共地相連，運算放大器A₁的輸出端6腳還和電阻R₈和R₁₁相連，R₈的另一端和電阻R₉的一端均與運算放大器A₂的反相輸入端2腳相連，R₉的另一端與A₂的輸出端6腳相連，電阻R₁₀的一端與A₂的同相輸入端3腳相連，R₁₀的另一端與公共地相連，運算放大器A₂的輸出端6腳同時也是電路的信號輸出端，它和PLC微機的輸入端相連，電阻R₁₁的另一端及電容C₂的一端均與運算放大器A₃的反向輸入端2腳相連，而電容C₂的另一端則與運算放大器A₃的輸出端6腳及電阻R₁相連，運算放大器A₃的同相輸入端3腳與電阻R₁₂的一端相連，R₁₂的另一端則與公共地相連，如上所述，當油中無雜物時，光敏三極管T₂所得到光通量為最大，T₂的基極電流最大，此時A點的電壓(V₀)最低。當油中顆粒擋光時，光通量減小，T₂的基極電流減小，A點的電壓升高(V)，電壓差ΔV=V-V₀代表顆粒的大小，圖2中運算放大器A₁及電阻R₄、R₅、R₆和R₇組成一減法電路，A₁輸出端(B點)的電壓 V B = R 5 R 4 ]]>(V₀^*-V)(需滿足 R 5 R 4 = R 7 R 6 ]]>)調試時通過調整電位器W₁改變V₀^*，使得在無顆粒擋光時V_B=0，即V₀^*=V₀。因為透平油中所含雜質的尺寸都很小，一般均在100μ以下，即使是較大的顆粒在B點所產生的信號電平也僅為0.3V左右，所以在送給PLC微機之前還要由運算放大器A₂進行一次放大。根據運算放大器的原理，A₂的增益 K A 2 = - R 9 R 8 = - 200 K 20 K = - 10 ]]>。PLC微機記錄下每一個信號的電壓值(它代表顆粒的大小)，并按一定的規律進行分類，根據一定時間內各尺寸范圍內顆粒的數量判斷油質污染度的等級，通過面板上的顯示器顯示。