一种润滑油中机械杂质含量粗检装置的制作方法

本发明涉及一种润滑油中机械杂质含量粗检装置。

背景技术：

润滑油中的机械杂质，则会破坏油膜，增加磨损，堵塞油过滤器，促进生成积炭等，常规检测方法主要有重量法和显微镜法等，都需要按流程，人为地一步步操作，由于检测起来过程复杂，不易实现在线检；而通过线检的又没有测量相关项目的，如现有中国专利申请号cn204044101u，申请日2014-09-09，一种具有自动补偿功能的在线监测润滑油品质电容传感器，包括探头电极，探头电极包括外电极、中间电极和内电极，其中外电极与中间电极之间形成供被测油液流过的开放空腔，该外电极和中间电极构成一电容器中间电极的内部为供对比油液放置的封闭空腔，中间电极内部的封闭空腔中设置有内电极，该中间电极和内电极构成一电容器，该申请案中根据对比油液与被测油液的实时介电常数的变化，在线监测被测油液的综合总体污染程度和含水率等质量指标，还是无法测量油中机械杂质含量。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种润滑油中机械杂质含量粗检装置，解决现有技术中润滑油中的机械杂质检测过程复杂，不易实现在线检的技术问题。

本发明为了解决上述技术问题，采用如下技术方案：

一种润滑油中机械杂质含量粗检装置，包括支架，设置在支架上加压器、润滑油容器、采压器、控制器和显示屏，润滑油容器位于加压器和采压器之间，润滑油容器底部设置有加热器，润滑油容器中设置有温度传感器，支架上设置有滑轨，润滑油容器活动式卡设在滑轨上。

所述采压器包括壳体，设置在壳体中电子枪和偏转线圈；润滑油容器靠近采压器的侧壁上设置有压电靶，压电靶为多个微型压电式压力传感器正交组成的传感器阵列；所述温度传感器、加压器、加热器、压电靶、采压器和显示屏均与控制器之间电连接。

采用上述装置检测润滑油中机械杂质含量的方法，包括如下步骤：

步骤一、将含有机械杂质的润滑油灌装在润滑油容器，控制器控制加热器工作，将润滑油加热至设定温度后，控制器控制加压器推动润滑油容器向采压器方向移动，润滑油中的机械杂质颗粒挤压对应的各个压力传感器，压力传感器受压后，产生电荷；

步骤二、通过控制器控制采压器工作，电子枪发射的电子在聚焦线圈产生的磁场作用下，聚焦成细电子束，当电子束接触到压电靶上某个压力传感器受压产生的电荷后，电子枪阴极、压电靶等效电阻、负载rl和电源构成一个回路，回路中有电流流过；且电流的大小取决于压力靶该压力传感器受压产生的电荷值，电荷值越大的流过负载rl的电流就越大，负载rl两端产生的压降也就越大；

步骤三、电子束在偏转线圈产生的磁场作用下，按一定规律扫过压力靶靶面上的各个压力传感器，润滑油中杂质含量越高，产生电荷的压力传感器越多，则负载rl上依次得到与机械杂质含量相对应的电流脉冲信号个数越多，控制器根据该电流脉冲信号个数统计压力靶面上产生电荷的压力传感器的个数，连续统计n次，n为正整数，且n≥3，通过对n次统计结果求平均值得出润滑油中的机械杂质含量，并将结果通过显示屏显示。

进一步改进，所述压电式压力传感器采用石英晶体材料制成，压力传感器不受压时，无电荷输出，受压时，输出电荷。因此可认为靶面是由许许多多细小的各自独立单元压力素组成，每一个压力素都可采集到润滑油中的一个机械杂质。

进一步改进，所述润滑油容器为长方体壳状，其上端开口，润滑油容器上靠近加压器的侧壁为压力板，该压力板上设置有第二电磁铁；加压器为固定在支架的第一电磁铁；通过控制器控制第一电磁铁和第二电磁铁的通、断，所述第一电磁铁和第二电磁铁通电后，磁极相同。

进一步改进，所述第二电磁铁的控制电路包括三极管v1，v1的基极经电阻r1接控制器的输出端，三极管v1的集电极接地，三极管v1的发射极通过并联的第二电磁铁ha与保护二极管dd1连接稳压模块的输出端，v1的发射极经电阻r2连接控制器的输入端，并经电阻r3接地；三级管v1为开关，通过控制器输出高、低电平控制三级管v1的导通或关断，使得第二电磁铁通电或断电，第二电磁铁通电时产生磁性，且与第一电磁铁的磁极相同，在第一电磁铁的推动力作用下，润滑油容器向采压器移动。

进一步改进，所述润滑油容器和加压器之间设置有复位弹簧，当第二电磁铁断电后，磁场消失，在弹簧的恢复力作用下润滑油容器向加压器一侧移动。

进一步改进，所述润滑油设定的加热温度为70～80℃，当加热温度超过80℃后，控制器控制加压器推动润滑油容器向采压器方向移动。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明包括加热器、加压器、润滑油容器、采压器、控制器和显示屏，加压器与采压器之间为润滑油容器，润滑油容器带有加热器、采压器经过处理器与显示屏相连，当润滑油容器中充入润滑油后，加热器将润滑油加热到70～80℃后，加压器向采压器方向移动加压，润滑油中机械杂质就会在采压器的压电靶上产生不同的电压，杂质含量越高，产生电压的传感器越多，通过处理器进行处理后，把结果显示在显示屏上；本检测装置操作简单，仅需充入少量润滑油到容器中，就能快速检测出润滑油中的机械杂质含量。检测方便、效率高，且检测结果基本满足润滑油更换的要求。

附图说明

图1为润滑油中机械杂质含量粗检装置的结构示意图。

图2是本发明采压器结构图。

图3是本发明压电靶的结构图。

图4是本发明的电子枪结构图。

图5是本发明采压器的工作原理图。

图6是本发明第二电磁铁的控制电路。

具体实施方式

为使本发明的目的和技术方案更加清楚，下面将结合本发明实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。

实施例一：

如图1-6所示，一种润滑油中机械杂质含量粗检装置，包括支架，设置在支架上加压器1、润滑油容器3、采压器4、控制器5和显示屏6，润滑油容器3位于加压器1和采压器4之间，润滑油容器3底部设置有加热器2，润滑油容器中设置有温度传感器，支架上设置有滑轨，润滑油容器活动式卡设在滑轨上。

所述采压器包括壳体，设置在壳体中电子枪22和偏转线圈24；润滑油容器靠近采压器的侧壁上设置有压电靶21，压电靶21为多个微型压电式压力传感器正交组成传感器阵列；所述温度传感器、加压器、加热器、压电靶、采压器和显示屏均与控制器之间电连接。

在本实施例中，所述压电式压力传感器采用石英晶体材料制成，压力传感器不受压时，无电荷输出，受压时，输出电荷。因此可认为靶面是由许许多多细小的各自独立单元压力素组成，每一个压力素都可采集到润滑油中的一个机械杂质。

在本实施例中，所述润滑油容器为长方体壳状，其上端开口，润滑油容器上靠近加压器的侧壁为压力板，该压力板上设置有第二电磁铁；加压器为固定在支架的第一电磁铁；通过控制器控制第一电磁铁和第二电磁铁的通、断，所述第一电磁铁和第二电磁铁通电后，磁极相同。

在本实施例中，如图6所示，所述第二电磁铁的控制电路包括三极管v1，v1的基极经电阻r1接控制器的输出端，三极管v1的集电极接地，三极管v1的发射极通过并联的第二电磁铁ha与保护二极管dd1连接稳压模块的输出端，v1的发射极经电阻r2连接控制器的输入端，并经电阻r3接地；三级管v1为开关，通过控制器输出高、低电平控制三级管v1的导通或关断，使得第二电磁铁通电或断电，第二电磁铁通电时产生磁性，且与第一电磁铁的磁极相同，在第一电磁铁的推动力作用下，润滑油容器向采压器移动。

在本实施例中，所述润滑油容器和加压器之间设置有复位弹簧，当第二电磁铁断电后，磁场消失，在弹簧的恢复力作用下润滑油容器向加压器一侧移动。

如图2所示，其中所述采压器包括电子枪22，并且装在玻璃管23内，在玻璃管23外还装有偏转线圈24，所述压电靶21位于采压器的前端，它是由许多微型压电式压力传感器正交组成的传感器阵列，压电靶21的结构3所示，在不受压时，无电荷输出，受压时，输出电荷，因此可认为靶面是由许许多多细小的各自独立单元压力素组成，每一个压力素都可采集到润滑油中的一个机械杂质。

在本实施例中，所述电子枪22被封装在真空度很高玻璃管壳内，如图4所示，由灯丝(f)、阴极(k)、栅极(g)、加速极(第一阳极a1)、聚焦极(第三阳极a3)、高压阳极(第二阳极a2、第四阳极a4)组成。灯丝由钨丝组成，接上额定电压，钨丝发热，加热阴极，使之发射电子；阴极是一个金属圆筒，筒内罩着灯丝，筒上涂有金属氧化物，受热后可以发射电子；栅极也是一个金属圆筒，中间有一个小孔，让电子束通过，由于它距离阴极很近，其电位的变化对穿过的电子束有很大的影响，实际中要求栅极电位低于阴极，形成一个负栅极电压，即ugk＝ug-uk为负值，ugk的负值越大，阴极发射电子的数量越少，束电流越小，加速极加有几百伏的正电压，用以加速电子，聚焦极加上所需的正常可调正电压，使电子束聚成很细的一束，聚焦电压在几百伏内，高压阳极是用金属连接起来的两个中央有小孔的金属圆筒，中间隔着第三阳极，给它们加上正常的工作电压，使电子束进一步加速和聚焦，高压阳极电压为10kv以上，高压由高压帽提供，它经高压插座与管壁内的石墨层相通，再通过金属弹簧片和第二、四阳极相接。

在本实施例中，如图5所示为偏转线圈的外形及结构，水平与竖直偏转线圈都是由两组完全相同的绕组串联或并联连接而成，但水平偏转线圈呈马鞍形绕制，竖直偏转线圈呈环形绕制。所述偏转线圈(dy)安装在采压管的颈部，其作用是当在偏转线圈中流过锯齿波电流时，能够产生按照设定频率变化的相互垂直的偏转磁场，控制电子束完成从左到右、从上到下的扫描，采集各点的压力信号；进一步，所述偏转线圈(dy)中锯齿波电流由专用锯齿波发生器产生，其频率可人为设定。

采压器的工作过程如图5所示，当含有机械杂质的润滑油通过微型加压器加压到压电靶上时，润滑油中的每一个机械杂质会在压力靶对应的压力传感器上产生电荷，由于润滑油中的机械杂质含量不同，因而使靶面各单元受压强度不同，导致靶面各单元电荷输出不同，有机械杂质的传感器输出电荷，无机械杂质的传感器不输出电荷，杂质越多，有电荷输出的传感器越多；结合如图4，电子枪能发射电子，其发射的电子能在聚焦线圈产生的磁场作用下，聚焦成很细的电子束，当电子束接触到靶面某单元时，就使电子枪阴极、光电靶等效电阻、负载、电源构成一个回路，在负载rl中就有电流流过，而电流的大小取决于压力靶在单元的电荷值。电荷值越大的流过负载rl的电流就越大，因而在rl两端产生的压降也就越大。

当电子束在偏转线圈产生的磁场作用下，按一定规律扫过靶面各单元时，便在负载rl上依次得到与机械杂质含量相对应的电信号，从而完成了一幅压力靶面的机械杂质统计，连续统计n次压力靶的数据，可通过求平均值的方法，得出润滑油中的机械杂质含量；如表1是本法与人工方法检测润滑油中的机械杂质含量的比较结果，从表1可以看出，本法与人工方法相比，尽管有一定的差别，但仍可作为粗检，能满足一般润滑油的更换要求。

表1本法与人工方法检测润滑油中的机械杂质含量的比较结果

实施例二：

采用上述装置检测润滑油中机械杂质含量的方法，包括如下步骤：

步骤一、将含有机械杂质的润滑油灌装在润滑油容器，控制器控制加热器工作，将润滑油加热至70～80℃，当加热温度超过80℃后，控制器控制加压器推动润滑油容器向采压器方向移动，润滑油中的机械杂质颗粒挤压对应的各个压力传感器，压力传感器受压后，产生电荷；

步骤二、通过控制器控制采压器工作，电子枪发射的电子在聚焦线圈产生的磁场作用下，聚焦成细电子束，当电子束接触到压电靶上某个压力传感器受压产生的电荷后，电子枪阴极、压电靶等效电阻、负载rl和电源构成一个回路，回路中有电流流过；且电流的大小取决于压力靶该压力传感器受压产生的电荷值，电荷值越大的流过负载rl的电流就越大，负载rl两端产生的压降也就越大；

步骤三、电子束在偏转线圈产生的磁场作用下，按一定规律扫过压力靶靶面上的各个压力传感器，润滑油中杂质含量越高，产生电荷的压力传感器越多，则负载rl上依次得到与机械杂质含量相对应的电流信号，控制器根据该电流信号统计压力靶面上产生电荷的压力传感器的个数，连续统计n次，n为正整数，且n≥3，通过对n次统计结果求平均值得出润滑油中的机械杂质含量，并将结果通过显示屏显示。

本发明中未做特别说明的均为现有技术或者通过现有技术即可实现，而且本发明中所述具体实施案例仅为本发明的较佳实施案例而已，并非用来限定本发明的实施范围。即凡依本发明申请专利范围的内容所作的等效变化与修饰，都应作为本发明的技术范畴。