[發明專利]盾構機用油液金屬磨粒在線監測系統及方法在審
| 申請號： | 202210710781.8 | 申請日： | 2022-06-22 |
| 公開（公告）號： | CN115046896A | 公開（公告）日： | 2022-09-13 |
| 發明（設計）人： | 周小磊;鞏啟;詹晨菲;葉蕾;郭付軍;俞培德;朱團輝;牛文琪;高可可;馮超強 | 申請（專利權）人： | 中鐵工程裝備集團有限公司 |
| 主分類號： | G01N15/06 | 分類號： | G01N15/06 |
| 代理公司： | 北京三友知識產權代理有限公司 11127 | 代理人： | 郝博;沈珍珠 |
| 地址： | 450016 河南省*** | 國省代碼： | 河南;41 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 盾構 機用油液 金屬 在線 監測 系統 方法 | ||
1.一種盾構機用油液金屬磨粒在線監測系統，其特征在于，包括：金屬磨粒傳感器、流量計、轉換模塊和管路，其中，
所述管路的入口與出口分別連接至盾構機主油路；
所述流量計用于：對通過管路的入口流入的油液的流量進行監測，根據所述流量計算油液中的金屬磨粒的體積含量；
所述金屬磨粒傳感器與流量計連接，用于對流入的油液的金屬磨粒進行監測，獲得金屬磨粒數值；
所述轉換模塊，用于將金屬磨粒的體積含量和金屬磨粒數值轉換為PLC識別的信號，并實時輸出，所述金屬磨粒的體積含量和金屬磨粒數值用于進行異常檢測和變化趨勢預測。
2.如權利要求1所述的系統，其特征在于，還包括設于管路的入口的油泵，用于將盾構機用油液壓入流量計。
3.如權利要求1所述的系統，其特征在于，金屬磨粒傳感器包括多個通道，每個通道對一種金屬磨粒進行檢測，所述金屬磨粒包括鐵磁性金屬磨粒和非鐵磁性金屬磨粒。
4.如權利要求3所述的系統，其特征在于，還包括PLC，用于：
每隔設定時長，獲取連續四組金屬磨粒數值；
采用如下公式計算增長因子值：E＝(Q4-Q3)/(Q2-Q1)，其中，E為增長因子值，Q4、Q3、Q2、Q1分別為連續四組金屬磨粒數值；
在所述增長因子值大于對應的閾值時，確定增長因子值異常；
根據連續四組金屬磨粒數值，預測金屬磨粒數值變化趨勢。
5.如權利要求4所述的系統，其特征在于，PLC還用于：
每隔設定時長，獲得每個通道的金屬磨粒數值；
采用如下公式計算金屬雜質的總體積其中，Ai為第i個通道的金屬磨粒數值，Ri為第i個通道的半徑，n為通道數；
采用如下公式計算金屬雜質含量值T＝V/L，其中，L為金屬磨粒的體積含量；
在所述金屬雜質含量值大于對應的閾值時，確定金屬雜質含量值異常。
6.如權利要求5所述的系統，其特征在于，PLC還用于：
在預設周期內增長因子值或金屬雜質含量值的異常次數大于預設次數時，生成報警信號。
7.如權利要求6所述的系統，其特征在于，還包括顯示系統，用于：
顯示金屬磨粒參數值和對應的報警信號。
8.一種盾構機用油液金屬磨粒在線監測方法，其特征在于，應用于權利要求1至7任一項所述的系統，包括：
獲得流量計測量的油液中的金屬磨粒的體積含量，所述流量計設于管路的入口處，所述管路的入口與出口分別連接至盾構機主油路；
獲得金屬磨粒傳感器測量的金屬磨粒值，所述金屬磨粒傳感器與流量計連接；
將金屬磨粒的體積含量和金屬磨粒數值轉換為PLC識別的信號，并實時輸出，所述金屬磨粒的體積含量和金屬磨粒數值用于進行異常檢測和變化趨勢預測。
9.如權利要求8所述的方法，其特征在于，還包括：
每隔設定時長，獲取連續四組金屬磨粒數值；
采用如下公式計算增長因子值：E＝(Q4-Q3)/(Q2-Q1)，其中，E為增長因子值，Q4、Q3、Q2、Q1分別為連續四組金屬磨粒數值；
在所述增長因子值大于對應的閾值時，確定增長因子值異常；
根據連續四組金屬磨粒數值，預測金屬磨粒數值變化趨勢。
10.如權利要求9所述的方法，其特征在于，還包括：
每隔設定時長，獲得每個通道的金屬磨粒數值；
采用如下公式計算金屬雜質的總體積其中，Ai為第i個通道的金屬磨粒數值，Ri為第i個通道的半徑，n為通道數；
采用如下公式計算金屬雜質含量值T＝V/L，其中，L為金屬磨粒的體積含量；
在所述金屬雜質含量值大于對應的閾值時，確定金屬雜質含量值異常。
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