南通数控液压机械有限公司
供应:四柱液压机,单柱液压机,框架式液压机。欲知道详细技术参数,可来电咨询!
 
地址江苏省如皋市白蒲镇前进工业园区
电话本站出售中
Emailatm@siteatm.com
联系人沈先生
手机: 13646285454
 
您现在的位置:网站首页 - 液压机技术
油压机油液状态在线监测与自维护技术
发布时间: 2018-2-10
  一种将在线监测技术和污染控制技术结合起来的自维护技术,可解决现场油液污染给油压机系统带来的一系列问题。
  1.油压机污染度在线监测
  1)污染度在线监测手段
  自动颗粒计数器因具有计数快、准确度高和操作简便等优点,在油液污染分析中应用日益广泛,已成为油液中颗粒污染物分析的主要仪器。现有的在线监测技术按工作原理分主要有遮光型、微孔阻尼型、电磁型等几种类型,通过检测油液中颗粒污染物的尺寸分布和浓度来确定液压系统的油液污染度等级,评定过滤器的过滤精度,以及检测元件的清洁度等。
  遮光型颗粒计数器的工作原理是:当油液流经具有狭窄通道的传感器时,磨粒的遮光作用使光电元件接收的光量减弱,使其输出电压产生脉冲信号。由于被遮挡的光量与磨粒的投影面积成正比,故输出脉冲电压的幅值直接反映磨粒的大小,因而可测出磨粒的分布。利用这种原理研制的颗粒计数器具有反应迅速、精度高、污染度测量范围广的优点。
  微孔阻尼型颗粒计数器的工作原理是:当油液样品流经一精确标定过的滤网时,大于网眼的颗粒都沉积下来,由于微孔的阻挡作用,流量便会降低,最后小颗粒填充在大颗粒的周围,从而进一步阻滞了液流,结果形成一条流量随时间而变化的曲线。利用专门的数学程序可把该曲线转换为颗粒大小分布曲线。利用这种原理研制的颗粒计数器最大的优势在于不受水分、气泡和油液变色的影响,稳定性能好。
  电磁型颗粒计数器的工作原理是:利用传感器产生梯度的磁场分布,大小颗粒层积在不同的区域,通过计数获得油液中颗粒的分布情况,进而判定油液的污染度状况。利用这种原理研制的颗粒计数器能较好地反映油液中铁磁性颗粒的含量,不足之处在于无法确定非铁磁性颗粒的数量和分布状况。
  为验证现有颗粒计数器的精度,选择了其中一种遮光型颗粒计数器进行实验,对不同污染度等级的油液进行测试,然后将结果与实验室离线颗粒计数器测量结果进行对比。如图1和图2所示,分别对两种仪器的大颗粒结果和小颗粒结果进行了对比,通过换算后两者的油液污染度等级十分接近。当污染度达到NASl2级以上时,会产生1~2级的误差,小于这个等级则完全吻合。产生误差的原因是两者分别采用了ISO 4406和ISO 11943两种不同的污染度评定国际标准,另外仪器本身也有一定的系统误差。

  图1 两仪器小颗粒检测的ISO污染度等级对比 图2 两仪器大颗粒检测的ISO污染度等级对比
  实验结果表明,在线遮光型颗粒计数器在油液污染度处于正常工作范围时,检测精度高,误差小;当污染度超过NASl2级时,由于大小颗粒的交叉重叠,光束照射到油液时反馈的信号量比实际值偏小,所以会产生1~2级的误差。一般系统正常工作情况下,油液在出现较严重的污染之前已经采取了一定控制措施,不会达到很高的污染度等级。因此,该型颗粒计数器能够满足在线监测的要求,对于正常工况或稍稍偏离正常工况的油液而言,其影响并不明显。
  2)油压机污染度代表性油样的获取
  除了污染度在线监测传感器的精度外,如何获取污染度具有代表性的油样也是决定油液污染度监测的关键所在。不同液压设备具有不同的特点,取样点的选择也不尽相同。以船用液压系统为例,减摇鳍系统、舵机系统油箱回油过滤器前的油样对整个系统油液总体污染度水平具有较好的代表性;但考虑所选择的取样点是否满足颗粒计数器的流量和压力要求,也可以选择在压力管路或泵出口处。取样点不能位于精密过滤器的下游,否则监测到的污染度水平与实际工况下的污染度水平有较大的误差。
  由于目前污染度在线监测传感器多依赖进口,其价格较高,成为该技术广泛应用的障碍,因而一般只用于监测关键的液压设备或者故障多发设备。为了达到充分利用在线油液状态监测用传感器的目的,还可以同时选择多个监测点和传感器相连,用电磁阀对油路进行控制,自动控制阀件的开启和闭合,从而间歇式在线监测系统不同部位的油液污染状况,实现全面监测。
  2.微量水分在线监测
  油压机油液中含有水分是引起液压系统故障的另一个主要因素。水分能导致油液的乳化,乳化液产生的泡沫不但会影响液压系统的建立,还会引起液压冲击,导致系统失效,其危害性不言而喻。
  国内外现有的微量水分传感器主要利用介电常数来测量油中的微量水分,其原理是:油和水的介电常数不同,油的介电常数范围为1.7~2.3,而水的介电常数为80。单位体积的水反映的介电常数比油大得多,所以油中水含量的变化会直接导致介电常数的变化。比较有代表性的有瑞典油压机公司生产的EASZ--1型、德国GFS公司的NP330--F型等。国内研究单位也开发出了同样原理的传感器,只是在测量精度上还有待进一步提升。
  微量水分传感器的核心部件是对湿度非常敏感的电子元件,元件由两层导电层和一层吸湿敏感层组成,传感器的导电能力与水含量相关,在应用到实际工况前因为每种油液的介电常数不同,需要通过卡尔·费休方法进行校准,其测量范围在10~20000×10,能适应各种压力范围的情况。利用介电常数原理研制的水分传感器也有其不足之处,该类传感器每应用到一种不同的油液介质前都必须经过校准,在水分测定过程中也必须经过一定时间才能达到稳定状态,对数据的实时获取有一定影响。若油液中含有较多的金属颗粒,则会使传感器的测量产生较大的误差。
  此外,微量水分传感器也可以利用红外光谱、化学的方法,目前这类传感器还处于研发阶段,有待进一步的研究。
  综上所述,现有的微量水分传感器已经能够比较精确地反映油中微量水分的含量,为解决系统中微量水分在线监测提供了有力的支持。
  3.油压机自维护装置
  自维护装置通过自动采集和识别在线污染度信号,并根据信号实时控制体外循环装置的方式,将污染度监测手段和污染度控制技术结合起来,形成从油液状态在线监测到污染控制的闭环系统。这套装置主要用做一种设备维护手段,同时作为一种故障诊断的辅助手段。
  自维护装置主要由三部分组成:油压机系统油液状态在线监测传感器、PLC控制系统、系统体外循环装置。
  油压机系统油液状态在线监测传感器采集污染度、水分和其他监测参数,如压力、温度和铁磁性颗粒等。
  PLC控制系统的主要功能是对油液污染度传感器采集到的污染度信号进行处理,运用逻辑关系和经验值判断油液的污染度是否超出使用范围,以及控制整个体外循环过滤装置的启停,保证油液在安全水平运行。
  油压机体外循环过滤装置采用模块设计,主要包括污染度控制和水分控制。污染度控制采用集成高精度过滤器,其过滤精度等级高于液压系统要求一个等级以上,这样可以有效发挥旁路循环的功效。其中过滤器前后的压差信号也能及时反馈到电控系统,当压差超过预先设定值时,表明滤器的滤芯已经达到使用寿命,电控系统要及时实现电磁阀的换向,并启动报警系统,提示操作人员更换滤芯。除水装置也能根据获得的实时水分信号对油液进行处理,及时解决冷却水渗漏到液压系统引起油液乳化和燃油进水后对柴油机引起的损害等问题。遮光式液压系统污染度在线监测技术
液压机  卷板机  平面磨床  脱硫喷射器  防爆电器  精密锻造  折弯机  防爆正压柜  真空吸盘  粉末液压机  
公司简介 | 产品展示  |  液压机技术  |  联系我们
2017 - 2018 南通数控液压机械有限公司  商道企业网站营销自助管理系统  网站管理