[發(fā)明專利]一種無需溫度補償?shù)能垯C潤滑油在線監(jiān)測裝置及其監(jiān)測方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410455530.5
• 申請日: 2014-09-09
• 公開（公告）號: CN104209346A
• 公開（公告）日: 2014-12-17
• 發(fā)明（設計）人: 王瑞宏;張峰;馬春風;曹志勇;吳海彤
• 申請（專利權）人: 馬鞍山馬鋼華陽設備診斷工程有限公司
• 主分類號: B21B38/00
• 分類號: B21B38/00
• 代理公司: 南京知識律師事務所 32207
• 代理人: 蔣海軍

技術領域

本發(fā)明屬于工業(yè)設備監(jiān)測儀器領域，特別涉及一種無需溫度補償?shù)能垯C潤滑油在線監(jiān)測裝置及其監(jiān)測方法，實現(xiàn)軋機潤滑油含水率和油液污染狀態(tài)監(jiān)測。

背景技術

鋼廠都存在著大量的液壓循環(huán)系統(tǒng)，在線監(jiān)測油液的污染技術是研究機械設備磨損狀況，開展設備狀態(tài)監(jiān)測和故障診斷的重要手段。油液的污染形式通常是金屬磨粒、氧化物、油泥、結碳、水分、沉淀物、燃油以及氫、氯、熱、電、空氣等造成的污染。油液污染后其物理或化學性能都會發(fā)生變化，根據(jù)相同溫度下同牌號新油與在用油的介電常數(shù)的變化，便可綜合測定在用油的總體污染程度和質量，即油液污染度。

由于高速線材生產線用大量高壓水冷卻，冷卻水不可避免的進入精軋機潤滑系統(tǒng)。這就要求在發(fā)現(xiàn)冷卻水進入時，及時采取措施，減少浮化液形成的可能性。馬鞍山馬鋼華陽設備診斷工程有限公司通過從線材高速軋機潤滑系統(tǒng)大量進水后潤滑油性能產生的變化、潤滑油引起軸承失效原因的分析得出以下結論：對于線材高速軋機使用的油膜軸承油當含水量超過0.5％時將使軸承產生失效的機率大增，如果含水量超過1％時極有可能在短期內即產生軸承失效。這就需要對每臺軋機的潤滑以及油箱進行監(jiān)控，及時發(fā)現(xiàn)是那臺軋機漏水以及主油箱含水率是否超限，以便及時維修或更換備用油箱和開啟油箱脫水裝置。

目前常用的都是單獨在線監(jiān)測潤滑油含水率或者綜合污染度的監(jiān)測裝置，其主要都是利用油介電常數(shù)的變化來測定的。目前常用的基于油介電常數(shù)的變化來測定潤滑油品質的儀器大多數(shù)是采用離線抽樣監(jiān)測的。如潤滑油快速質量檢測儀就是利用同牌號新油與在用油的介電常數(shù)的變化，來測定潤滑油質量的，這種離線方式由于需要先取樣再分析，不僅費力費時、成本高，而且測定結果的返回具有滯后性，在許多應用領域已逐漸被在線實時監(jiān)測技術所替代，而在線監(jiān)測更成為機械故障診斷中油液分析的前沿技術。

基于油介電常數(shù)的變化來測定潤滑油品質的在線監(jiān)測儀器和傳感器也是多有報道并且已經開展應用。應用中由于油液的介電常數(shù)是隨著溫度變化而變化的。而在線監(jiān)測的是實時溫度下的介電常數(shù)，而所對比的同牌號新油或者標準液體的值是在某一溫度下標定的，如果對比兩者的變化量，就要計算同牌號新油或者標準液體在實時溫度下的數(shù)值。常用的方法是附加溫度傳感器測量實時溫度并根據(jù)實驗公式或者給定的公式計算同牌號新油或者標準液體在實時溫度時的補償值，即對測量結果進行溫度補償。由于工業(yè)上使用的溫度傳感器都有比較大的誤差，如PT100誤差達到0.5，這樣計算后的溫度補償值也就會產生相應的誤差。再者說來油液介電常數(shù)變化的因素很復雜，根據(jù)固定的補償公式也是會造成一定的誤差。同時在線監(jiān)測工況和環(huán)境對于測量電路和油液被測介電常數(shù)也是有一定的影響，實際上基于介電常數(shù)測量的這項技術本身測得的油液電容變化也是微小的，溫度補償?shù)恼`差和環(huán)境工礦的影響對測量結果影響是非常大的，有時甚至可以改變測量的結果。這就成了目前阻礙在線監(jiān)測技術應用的大障礙。

發(fā)明內容

1.發(fā)明要解決的技術問題

本發(fā)明的目的是提供一種無需溫度補償?shù)能垯C潤滑油在線監(jiān)測裝置及其監(jiān)測方法，采用本發(fā)明的在線監(jiān)測裝置，能夠根據(jù)同牌號新油(即對比油液)與在用油(即被測油液)的實時介電常數(shù)的變化，無需溫度和其他補償，便可在線監(jiān)測在用油的綜合總體污染程度和含水率等質量指標，在機械設備狀態(tài)監(jiān)測和故障診斷方面具有廣泛的應用。

2.技術方案

為達到上述目的，本發(fā)明提供的技術方案為：

本發(fā)明的一種無需溫度補償?shù)能垯C潤滑油在線監(jiān)測裝置，包括N個潤滑監(jiān)測模塊，其中N<30且為正整數(shù)，每一個潤滑監(jiān)測模塊用于監(jiān)測一臺軋機潤滑支路或一個油箱，其中：潤滑監(jiān)測模塊包括電容傳感器探頭電極、電容傳感器信號處理電路和采集控制變送電路，所述的電容傳感器探頭電極安裝于軋機潤滑支路或油箱并浸入被測油液，該電容傳感器探頭電極與電容傳感器處理電路相連，電容傳感器處理電路的輸出信號通過采集控制變送電路傳輸?shù)轿⑻幚砥骷皵?shù)據(jù)顯示和存儲裝置，其中：所述的電容傳感器探頭電極包括外電極、中間電極和內電極，所述的外電極為平板狀結構，所述的中間電極為前端封閉的矩形體結構，所述的內電極為平板結構，該外電極安裝在中間電極的一側，所述的外電極與中間電極之間形成供被測油液流過的開放空腔，所述的中間電極的內部為供對比油液放置的封閉空腔，內電極安裝在中間電極內部封閉空腔的中間位置，且外電極、中間電極以及內電極的側壁相平行，外電極和中間電極構成平行板狀電容器，中間電極和內電極構成平行板狀電容器。