一种基于光电技术的油液污染度监测系统

1.本发明涉及一种基于光电技术的油液污染度监测系统,属于溶液检测技术领域。


背景技术：

2.实际经验表明，污染是导致系统故障的主要原因，因为设备长期在恶劣的环境中高负荷使用，会不断有铁屑等设备磨损的固体颗粒碎屑掉落在油液中，它们是致使元器件磨损恶劣加剧、可靠性和精准度显著下降的关键因素之一。油液固体颗粒污染的危害包括磨损、淤积、卡滞和卡死等。
3.现有技术对于机械杂质的检测方法主要是目测法和重量法，采用这两种方法进行检测时，对测量环境的要求很高，且只能得到一个大概的油液和污染颗粒总的重量数值，不能分辨出细微的油液污染度差值。


技术实现要素：

4.针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种基于光电技术的油液污染度监测系统，该监测系统能够方便的对油液污染进行检测，适用于多种检测环境，且能够对油液的污染程度进行区分，检测精度高。
5.为了实现上述目的，本发明提供一种基于光电技术的油液污染度监测系统，包括油样容器，所述油样容器内注有待检测的污染油液，在油样容器上方设置近红外发光二极管，在油样容器内部设有光电探测仪，所述近红外发光二极管发出的入射光经污染油液后照射到光电探测仪上；还包括单片机、a/d转换芯片、液晶显示屏、wifi模块和移动终端，所述的光电探测仪与a/d转换芯片连接，a/d转换芯片、液晶显示屏、wifi模块和移动终端均与单片机连接；
6.所述的光电探测仪用于检测光照强度，并将检测到的光照强度数据信号实时发送至a/d转换芯片；
7.所述的a/d转换芯片用于接收到的光照强度数据信号进行转换并发送至单片机进行处理和分析；
8.所述的wifi模块用于建立单片机与移动终端之间的通信；
9.所述的移动终端用于设定检测阈值与等级区间，并将设定的检测阈值和等级区间数字信号通过wifi模块传送至单片机；
10.所述的单片机用于接收a/d转换芯片发送的经转换后的光照强度数据信号，对接收到的数据信号进行处理和分析，与设定的检测阈值进行对比，并将结果发送至液晶显示屏进行显示；同时，单片机接收来自移动终端发送的指令。
11.进一步地，还设有报警模块，所述报警模块与单片机连接，当检测结果超出设定阈值时，用于执行单片机发出的报警指令。
12.进一步地，所述的单片机型号为stc89c52；所述的液晶显示屏型号为lcd1602；所述的光电探测仪为光敏电阻；所述的wifi模块为esp8266；所述的报警模块为蜂鸣器。
13.本发明通过在注有待检测污染油液的油样容器上方设置近红外发光二极管，在油样容器内部设光电探测仪，且近红外发光二极管发出的入射光经污染油液后照射到光电探测仪上，光电探测仪将检测到的光照强度数据信号实时发送至a/d转换芯片进行转换并发送至单片机进行处理和分析，并与设定的检测阈值进行比对，并将结果发送至液晶显示屏进行显示，方便检测人员进行查看，同时为了对于超出检测阈值的重度污染结果进行报警，还设置了报警模块，以提醒相关工作人员。本发明通过利用光电探测仪接收到的光照强度与入射光照强度之间的差值作为油液污染的分析数据，能够准确和方便的分析出油液污染的等级，该系统适用于多种检测环境，实现了对油液的污染程度的区分，检测精度高。
附图说明
14.图1为本发明的原理框图；
15.图2为本发明的工作流程图；
16.图3为单片机主控电路图；
17.图4为液晶显示电路图；
18.图5为移动终端按键电路图；
19.图6为光电探测器电路图；
20.图7为wifi模块电路图；
21.图8为报警模块电路图。
具体实施方式
22.下面结合附图对本发明作进一步说明。
23.如图1和图2所示，一种基于光电技术的油液污染度监测系统，包括油样容器，所述油样容器内注有待检测的污染油液，在油样容器上方设置近红外发光二极管，在油样容器内部设有光电探测仪，所述近红外发光二极管发出的入射光经污染油液后照射到光电探测仪上；还包括单片机、a/d转换芯片、液晶显示屏、wifi模块和移动终端，所述的光电探测仪与a/d转换芯片连接，a/d转换芯片、液晶显示屏、wifi模块和移动终端均与单片机连接；
24.所述的光电探测仪用于检测光照强度，并将检测到的光照强度数据信号实时发送至a/d转换芯片；
25.所述的a/d转换芯片用于接收到的光照强度数据信号进行转换并发送至单片机进行处理和分析；
26.所述的wifi模块用于建立单片机与移动终端之间的通信；
27.所述的移动终端用于设定检测阈值与等级区间，并将设定的检测阈值和等级区间数字信号通过wifi模块传送至单片机；
28.所述的单片机用于接收a/d转换芯片发送的经转换后的光照强度数据信号，对接收到的数据信号进行处理和分析，与设定的检测阈值进行对比，并将结果发送至液晶显示屏进行显示；同时，单片机接收来自移动终端发送的指令。
29.为了超出设定阈值时对检测结果进行报警提醒，还设有报警模块，所述报警模块与单片机连接，当检测结果超出设定阈值时，用于执行单片机发出的报警指令。
30.作为一种优选方式，单片机型号为stc89c52，所述的液晶显示屏型号为lcd1602；
所述的光电探测仪为光敏电阻；所述的wifi模块为esp8266；所述的报警模块为蜂鸣器。
31.如图3所示为单片机主控电路图；
32.如图4所示为液晶显示电路图；
33.如图5所示为移动终端按键电路图；
34.如图6所示为光电探测器电路图；
35.如图7所示为wifi模块电路图；
36.如图8所示为报警模块电路图。
37.工作过程：首先将红外发光二极管发出的光线作为入射光从油样容器上方照入容器内部，经过油样容器内待检测污染油液后照在容器内部安装的光电探测仪上，光电探测仪将接收的光照强度数据信号传送至a/d转换芯片进行转换后发送至单片机进行处理和分析，单片机对接收到的光照强度数据信号与设定的阈值及污染等级区间进行比对和匹配后，将结果输出至液晶显示屏进行显示；同时，移动终端通过按键模块对油液检测的阈值和污染等级区间进行设定，并将相关的数据信号通过wifi模块发送至单片机。经过比尔定律和朗伯定律的推论验证，油液浓度与入射光强度和出射光强度的比值，即透光率相关，将透光率作为测试标准进行后续的实验验证，再对光电探测仪检测到的出射光强数据进行分析处理，得到油液污染的等级，并在移动终端的远程app端显示。


技术特征：
1.一种基于光电技术的油液污染度监测系统，其特征在于，包括油样容器，所述油样容器内注有待检测的污染油液，在油样容器上方设置近红外发光二极管，在油样容器内部设有光电探测仪，所述近红外发光二极管发出的入射光经污染油液后照射到光电探测仪上；还包括单片机、a/d转换芯片、液晶显示屏、wifi模块和移动终端，所述的光电探测仪与a/d转换芯片连接，a/d转换芯片、液晶显示屏、wifi模块和移动终端均与单片机连接；所述的光电探测仪用于检测光照强度，并将检测到的光照强度数据信号实时发送至a/d转换芯片；所述的a/d转换芯片用于接收到的光照强度数据信号进行转换并发送至单片机进行处理和分析；所述的wifi模块用于建立单片机与移动终端之间的通信；所述的移动终端用于设定检测阈值与等级区间，并将设定的检测阈值和等级区间数字信号通过wifi模块传送至单片机；所述的单片机用于接收a/d转换芯片发送的经转换后的光照强度数据信号，对接收到的数据信号进行处理和分析，与设定的检测阈值进行对比，并将结果发送至液晶显示屏进行显示；同时，单片机接收来自移动终端发送的指令。2.根据权利要求1所述的一种基于光电技术的油液污染度监测系统，其特征在于，还设有报警模块，所述报警模块与单片机连接，当检测结果超出设定阈值时，用于执行单片机发出的报警指令。3.根据权利要求1或2或所述的一种基于光电技术的油液污染度监测系统，其特征在于，所述的单片机型号为stc89c52；所述的液晶显示屏型号为lcd1602；所述的光电探测仪为光敏电阻；所述的wifi模块为esp8266；所述的报警模块为蜂鸣器。

技术总结
一种基于光电技术的油液污染度监测系统，包括油样容器，油样容器内注有待检测的污染油液，在油样容器上方设置近红外发光二极管，在油样容器内部设有光电探测仪，近红外发光二极管发出的入射光经污染油液后照射到光电探测仪上；还包括单片机、A/D转换芯片、液晶显示屏、WIFI模块和移动终端，所述的光电探测仪与A/D转换芯片连接，A/D转换芯片、液晶显示屏、WIFI模块和移动终端均与单片机连接。本发明通过利用光电探测仪接收到的光照强度与入射光照强度之间的差值作为油液污染的分析数据，能够准确和方便的分析出油液污染的等级，该系统适用于多种检测环境，实现了对油液的污染程度的区分，检测精度高。检测精度高。检测精度高。


技术研发人员：刘强 许传鹏 姚浩天 殷乐
受保护的技术使用者：徐州工程学院
技术研发日：2021.12.23
技术公布日：2022/3/4