[發(fā)明專(zhuān)利]一種便攜式潤(rùn)滑油粘度現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811650897.7
• 申請(qǐng)日: 2018-12-31
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109612879A
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-04-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊琨;周俊;郝亞?wèn)|;王昱
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 武漢理工大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G01N11/14
• 分類(lèi)號(hào): G01N11/14
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專(zhuān)利代理有限公司 42102
• 代理人: 許美紅

1.一種便攜式潤(rùn)滑油粘度現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量裝置，其特征在于，包括

測(cè)量執(zhí)行機(jī)構(gòu)，包括直流電機(jī)、測(cè)量探頭、溫度傳感器、電機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器，所述測(cè)量探頭為椎板，同軸安裝于直流電機(jī)的轉(zhuǎn)軸上，所述電機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器安裝于直流電機(jī)上，并隨電機(jī)轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)；

嵌入式控制板，與所述測(cè)量執(zhí)行機(jī)構(gòu)連接，包括恒流源模塊、溫度測(cè)量模塊、電機(jī)轉(zhuǎn)速測(cè)量模塊、MCU模塊以及通信接口模塊，所述MCU模塊與恒流源模塊、溫度測(cè)量模塊、電機(jī)轉(zhuǎn)速測(cè)量模塊及通信接口模塊均相聯(lián)，所述恒流源模塊用于驅(qū)動(dòng)直流電機(jī)，所述MCU模塊加載有測(cè)量程序，所述測(cè)量程序根據(jù)標(biāo)定好的計(jì)算表達(dá)式將測(cè)量的電機(jī)轉(zhuǎn)速值、溫度值轉(zhuǎn)換為液體粘度值；

上位機(jī)，與所述嵌入式控制板連接，包含裝置標(biāo)定程序及數(shù)據(jù)處理程序，所述標(biāo)定程序根據(jù)采集的已知粘度值粘液中電機(jī)轉(zhuǎn)速值及溫度值，擬合出粘度-轉(zhuǎn)速曲線，并得到所述粘度-轉(zhuǎn)速曲線表達(dá)式，并將所述粘度-轉(zhuǎn)速曲線表達(dá)式固化到所述MCU模塊的測(cè)量程序中，所述數(shù)據(jù)處理程序?qū)y(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)及進(jìn)一步的統(tǒng)計(jì)分析；

顯示模塊，與所述嵌入式控制板連接，所述顯示模塊為HMI觸摸屏，用于顯示測(cè)量數(shù)據(jù)和裝置操作輸入。

2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的便攜式潤(rùn)滑油粘度現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量裝置，其特征在于，所述椎板為單面椎板或雙面椎板, 所述椎板的材料為鋁合金材料。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的便攜式潤(rùn)滑油粘度現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量裝置，其特征在于，所述的電機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器為霍爾編碼器或光電旋轉(zhuǎn)編碼器，所述溫度傳感器為PT100熱敏電阻。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的便攜式潤(rùn)滑油粘度現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量裝置，其特征在于，所述MCU模塊為低功耗ARM Cortex-M3內(nèi)核的微處理器，控制恒流源輸出恒定電流，采集溫度測(cè)量模塊的信號(hào)并轉(zhuǎn)換為溫度值，采集電機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器的值并轉(zhuǎn)換為電機(jī)轉(zhuǎn)速值。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的便攜式潤(rùn)滑油粘度現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量裝置，其特征在于，所述直流電機(jī)在恒流源模塊驅(qū)動(dòng)下以恒定功率工作。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的便攜式潤(rùn)滑油粘度現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量裝置，其特征在于，所述溫度測(cè)量模塊包括精密電橋和差分運(yùn)算放大器，所述差分運(yùn)算放大器位AD623。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的便攜式潤(rùn)滑油粘度現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量裝置，其特征在于，所述上位機(jī)包含裝置標(biāo)定程序利用MATLAB編寫(xiě)，所述數(shù)據(jù)處理程序由LABVIEW編寫(xiě)。

8.一種基于權(quán)利要求1的便攜式潤(rùn)滑油粘度現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量方法，其特征在于,包括以下步驟：

將測(cè)量探頭浸入待測(cè)潤(rùn)滑油，使椎板完全浸入潤(rùn)滑油；

嵌入式控制板控制恒流源模塊驅(qū)動(dòng)直流電機(jī)，使直流電機(jī)在恒定功率下帶動(dòng)測(cè)量探頭轉(zhuǎn)動(dòng)；

利用嵌入式控制板同時(shí)獲取直流電機(jī)轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)及溫度數(shù)據(jù)，根據(jù)MCU中固化的程序計(jì)算油液的粘度，同時(shí)把獲得油液粘度信息發(fā)送給HMI觸摸屏顯示；

如果需要進(jìn)一步處理油液粘度測(cè)量數(shù)據(jù)，把嵌入式控制板和PC機(jī)連接，并啟動(dòng)上位機(jī)數(shù)據(jù)處理程序，開(kāi)始讀取、存儲(chǔ)、分析處理油液粘度的測(cè)量數(shù)據(jù)。

9.一種基于權(quán)利要求1的便攜式潤(rùn)滑油粘度現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量方法，其特征在于,利用上位機(jī)標(biāo)定粘度測(cè)量裝置，包括以下步驟：

連接嵌入式控制板與上位機(jī)，啟動(dòng)上位機(jī)上的標(biāo)定程序；

將測(cè)量探頭浸入已知粘溫特性的潤(rùn)滑油，使椎板完全浸入潤(rùn)滑油；

嵌入式控制板控制恒流源模塊驅(qū)動(dòng)直流電機(jī)，使直流電機(jī)在恒定功率下帶動(dòng)測(cè)量探頭轉(zhuǎn)動(dòng)；

利用嵌入式控制板同時(shí)獲取直流電機(jī)轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)及溫度數(shù)據(jù)，根據(jù)已知的粘度-溫度曲線和轉(zhuǎn)速-溫度曲線，在相同溫度下對(duì)粘度和轉(zhuǎn)速進(jìn)行取點(diǎn)，在標(biāo)定程序中以轉(zhuǎn)速為橫坐標(biāo)，粘度為縱坐標(biāo)，擬合出粘度-轉(zhuǎn)速曲線，并得到相應(yīng)的曲線表達(dá)式；

上位機(jī)標(biāo)定程序?qū)⒄扯?轉(zhuǎn)速曲線表達(dá)式參數(shù)下發(fā)給嵌入式控制板，并固化在MCU模塊中，作為實(shí)際測(cè)量油液粘度計(jì)算公式。