[發(fā)明專利]船用鐵譜儀及其測(cè)量與分析方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410066823.4
• 申請(qǐng)日: 2014-02-26
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104865168A
• 公開(kāi)（公告）日: 2015-08-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳明贊
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京理工大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N15/02
• 分類號(hào): G01N15/02;G01N15/00
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明涉及一種根據(jù)船舶柴油機(jī)的潤(rùn)滑系統(tǒng)潤(rùn)滑油中磨粒的形狀參數(shù)判斷其運(yùn)動(dòng)部件磨損狀況分析設(shè)備，屬于測(cè)量?jī)x器領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

由于船舶常年航行于海洋中，流動(dòng)分散，長(zhǎng)時(shí)間難以回到船籍港，應(yīng)用分析式鐵譜儀與旋轉(zhuǎn)式鐵譜儀在船東公司建立船用柴油機(jī)鐵譜分析室，顯然不符合現(xiàn)實(shí)情況。公開(kāi)號(hào)：102494973A，公開(kāi)日期：2011-04-13，發(fā)明名稱：在線全流量可視鐵譜儀；公開(kāi)號(hào)：101093191，公開(kāi)日期：2007-12-26，發(fā)明名稱：油液污染物綜合檢測(cè)系統(tǒng)及檢測(cè)方法，由于船舶機(jī)艙狹小，噪聲、振動(dòng)以及復(fù)雜的電磁環(huán)境，很難進(jìn)行準(zhǔn)確的柴油機(jī)磨損狀況的分析。上述公開(kāi)的技術(shù)在船舶上是無(wú)法使用的，針對(duì)船舶的實(shí)際情況，特提出如下發(fā)明。

發(fā)明內(nèi)容：

本發(fā)明的目的是解決船舶在航行途中，對(duì)其柴油機(jī)磨損狀況進(jìn)行監(jiān)測(cè)、磨損模式進(jìn)行識(shí)別與趨勢(shì)預(yù)測(cè)的問(wèn)題，特別是適合船舶這一特殊的水上流動(dòng)物體的實(shí)際需要，提供一種便攜式鐵譜分析儀。本發(fā)明將虛擬儀器技術(shù)，圖像處理技術(shù)、智能分析與預(yù)測(cè)算法相結(jié)合。

船用鐵譜儀的組成包括：制譜裝置1、高像素?cái)z像頭2、USB3、虛擬儀器裝置4、筆記本電腦5，裝置1中的油樣池6的潤(rùn)滑油經(jīng)微型泵7將磨粒留在玻璃基片8上，油進(jìn)入廢油池9，磨粒經(jīng)高像素?cái)z像頭2拍攝高清晰的圖像，通過(guò)虛擬儀器裝置4將高清晰圖像傳送至筆記本電腦5，筆記本電腦5內(nèi)的圖像預(yù)處理軟件對(duì)圖像進(jìn)行處理，再在筆記本電腦5內(nèi)的虛擬界面中完成磨粒磨損型式判斷和磨粒磨損趨勢(shì)預(yù)測(cè)。

制譜裝置1包括：油樣池6、微型泵7、玻璃基片8、永久磁鐵9、廢油池10。

本發(fā)明有如下積極效果：

1.一個(gè)簡(jiǎn)易的制譜裝置加上一個(gè)高像素?cái)z像頭代替了原來(lái)的分析式鐵譜儀或旋轉(zhuǎn)式鐵譜儀加上顯微鏡這一復(fù)雜系統(tǒng)；

2.原來(lái)的鐵譜分析儀或旋轉(zhuǎn)式鐵譜儀，需要專業(yè)人員操作，而本發(fā)明是智能型的，船舶機(jī)艙工作人員即可進(jìn)行操作；

3.充分應(yīng)用計(jì)算機(jī)圖像處理技術(shù)，虛擬儀器技術(shù)以及智能算法等這些現(xiàn)代新技術(shù)，進(jìn)行組合，用軟件來(lái)彌補(bǔ)硬件的不足，使本發(fā)明的鐵譜分析儀精度、速度、重復(fù)性大大提高；

4.制譜裝置構(gòu)造簡(jiǎn)單，適宜于船舶機(jī)艙復(fù)雜的電磁環(huán)境；

5.虛擬儀器技術(shù)的應(yīng)用，使得船用鐵譜分析儀可隨時(shí)擴(kuò)展升級(jí)。

附圖說(shuō)明：

圖1船用鐵譜儀組成圖；

圖2制譜裝置原理圖。

圖中，制譜裝置1，高像素?cái)z像頭2，USB3，虛擬儀器裝置4，筆記本電腦5，油樣池6，微型泵7，玻璃基片8，永久磁鐵9，廢油池10。

具體實(shí)施方式：

下面結(jié)合具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明船用鐵譜儀及其測(cè)量與分析方法進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。

1.本船用鐵譜儀結(jié)構(gòu)及具體工作過(guò)程

船用鐵譜儀的組成包括：制譜裝置1、高像素?cái)z像頭2、USB3、虛擬儀器裝置4、筆記本電腦5。制譜裝置1中油樣池6的潤(rùn)滑油經(jīng)微型泵7將磨粒留在玻璃基片8上，潤(rùn)滑油進(jìn)入廢油池9中。高像素?cái)z像頭2對(duì)磨粒拍攝高清晰的圖像，并通過(guò)虛擬儀器裝置4將高清晰圖像傳送至筆記本電腦5中。筆記本電腦5內(nèi)的圖像預(yù)處理軟件對(duì)圖像進(jìn)行預(yù)處理，獲得圖像中磨粒的面積、等效圓直徑、圓度、長(zhǎng)短軸比、凹度5個(gè)參數(shù)。筆記本電腦5內(nèi)安裝的虛擬界面，通過(guò)灰色聚類算法完成磨粒磨損型式判斷、通過(guò)灰色預(yù)測(cè)算法完成磨粒磨損趨勢(shì)預(yù)測(cè)。

再在筆記本電腦5內(nèi)的虛擬界面中完成磨粒磨損型式判斷和磨粒磨損趨勢(shì)預(yù)測(cè)。

2.本船用鐵譜儀的各個(gè)組成部分

(1)制譜裝置1的原理圖如圖2所示，微型泵6將油樣池5中的樣品油經(jīng)試管抽出，樣品油以穩(wěn)定速度流過(guò)玻璃基片7，再流入廢油池9中。為了保證樣品油在玻璃基片7上流動(dòng)無(wú)脈動(dòng)層流，樣品油流速0.20～0.45ml／min；樣品油的粘度范圍10×10⁶～220×10⁶m²／s；樣品油的密度范圍為70～90kg／m³。

(2)玻璃基片7的尺寸為60×24×0.17mm，沿長(zhǎng)度中心線有一寬4.5～5.0mm的U形油槽，樣品油流至其片出口端55～56mm位置處，然后在U形槽內(nèi)向玻璃基片7出口端流去。