[實用新型]基于磁導率的風力發電在線油液分析裝置

無效

• 申請號: 201020596965.9
• 申請日: 2010-11-04
• 公開（公告）號: CN201837574U
• 公開（公告）日: 2011-05-18
• 發明（設計）人: 臧懷剛;高興華;李小俚
• 申請（專利權）人: 燕山大學
• 主分類號: G01N15/02
• 分類號: G01N15/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型屬于工業設備檢測儀器領域，特別涉及一種實時在線檢測風機齒輪箱軸承油液中的鐵磁性顆粒的磨粒量，收集潤滑油所含磨損顆粒的有關信息，對齒輪箱運行狀況進行分析判斷和磨損故障的診斷，并進行數據的存儲比較的測量裝置。

背景技術

基于油液分析的機械狀態監測已成為多數現代工業維修活動中的不可缺少的手段之一，并在設備狀態的監測及故障診斷、摩擦磨損機理的研究、判定潤滑系統的污染狀況、制定正確的換油周期等幾個方面獲得廣泛的應用。

目前工業界主要采用傳統的實驗室離線的油液分析方法，定期的采集油樣，送實驗室進行常規的理化分析來判定油液的質量狀態以及相關的機械的磨損情況，這種方法的優點是可以獲得油液的多個理化參數，如粘度、水分、酸度和機械雜質等，并據可以比較準確的判斷油液的質量和機械的磨損情況，缺點是設備價格昂貴，測量的結果有較大的滯后性。

近年來，便攜式的油液測量儀器發展迅猛，很好克服了實驗室離線分析方法成本高，操作復雜，測量結果滯后的不足，可以隨身攜帶，現場測量和現場出結果，便攜式油液測量儀器包括便攜式油液粘度儀、鐵譜儀、顆粒計數儀等，但是這些儀器并未做到真正意義上的在線監測。

與以上兩種方式相比，基于磁導率的風力在線油液分析裝置克服了實驗室離線分析成本高，操作復雜和便攜式油液測量儀器不能真正實現在線分析的缺點。

在線風機油液監測，是通過在線分析風機軸承中的磨損顆粒來監測風力發電機組的機械運行參數，了解整機的運行狀態，預測將發生的故障，或采取補救措施避免破壞性故障與連帶故障的發生，保證機組安全，或可根據天氣、設備和人員情況制定相應的維修計劃，從而降低維護費用，減少停機時間，對于風力發電機組的關鍵機械部件如齒輪箱、發電機主軸承等運行狀態監測具有重要的實際意義與經濟價值。

目前對軸承狀態監測已有多種技術，例如振動監測、聲發射監測、磨損監測等，這些技術都已在一定場合下成功地應用，但是油液磨粒監測最有效，用振動監測去發現故障往往遲后于磨損監測，聲發射的方法可以區分潤滑油中的氣泡、水滴和顆粒，但技術難度在于傳感器的安裝，超聲波頻率的選擇和機械運轉所帶來的振動干擾，油液磨粒的在線監測主要以磨粒的尺寸、數量、材質、表面形貌作為主要的監測參數，利用電磁學的方法來檢測出有價值的磨粒，估計軸承的損傷情況，軸承損傷的最嚴重原因是大顆粒磨損，而基于磁導率的風力在線油液磨粒的分析方法可以對其檢測，并有良好的效果。

中國專利ZL03236292.7(一種精確測量油液鐵量的裝置，授權日期2004年1月14日)報道一種利用永磁鐵吸附鐵磁性磨粒然后通過電子天平測量磨粒量的方法，這種儀器的優點是操作簡單，安裝方便，成本較低，而缺點是靈敏度比較低，對小磨粒不敏感，中國專利申請號200620167523.6(鐵譜分析儀，授權公告日2007年11月28日)則是利用光學檢測的方法來測量鐵磁性的磨粒，這種方法的優點是能測量小尺寸的磨粒，而且能提供磨粒的濃度和大小兩方面的信息，但光學測量的方法受油液的污染程度以及其它雜質含量的影響較大，不能區分油液中的顆粒和氣泡，易誤判，鐵譜儀主要對油液中的鐵磁性磨粒做定性分析，定量分析的誤差較大。

以上的測量方法由于測量方法的限制只能檢測小尺寸的顆粒，而且靈敏度都比較低，在可靠性和準確性方面存在不同程度的缺陷，因此能夠實現大磨粒在線監測的儀器在實際應用中具有廣闊的市場前景。

發明內容

本實用新型的目的在于提供一種基于磁導率的風力發電在線油液分析裝置，此裝置在于可以測量油液中的鐵磁性磨粒的尺寸和類型，而且可獲得鐵磁和非鐵磁材料的有關材質及其濃度的信息，尤其對于100μm左右的金屬顆粒有較高的靈敏度，此外，本裝置體積小，價格低，方便安裝，可以進行數據的存儲顯示，并可以實時報警，在機械設備狀態監測和故障診斷方面具有廣泛的應用。

本實用新型提出的檢測裝置包括：油液傳感器、檢測電路裝置、微處理器及數據顯示和存儲裝置，其特征在于將油液傳感器安裝在風機的油路當中，油液流過由三個線圈組成的油液傳感器時，會引起兩側線圈內介質的磁導率發生差異，產生失衡特征電壓信號，檢測電路裝置與傳感器相連以進行信號的放大，并對三路信號進行采集，這三路信號分別是經過初級線圈的基準信號、未經過放大時經過次級線圈的信號和經過放大時經過次級線圈的信號，信號經過帶通濾波器，A/D采樣，并將信號輸出到微處理器，以及進行數據顯示和存儲的裝置。