一种油液中悬浮颗粒的颗粒度检测方法及系统与流程

本发明涉及一种油液中悬浮颗粒的颗粒度检测方法及系统，涉及油液检测技术领域。

背景技术：

随着技术的发展，油液污染检测等级测定应用范围越来越广。油液是液压系统的工作介质，液压系统的控制信息和工作动力的传递都要通过油液来完成，如液压泵、液压马达、各种阀等元件的工作状况和使用寿命都与液压油的性能密切相关。油液长时间的使用后会含有固体颗粒，固体颗粒会加速液压元件的磨损，使内泄露增加，严重的能卡塞元件的运动，造成液压元件损坏，从而造成车辆系统故障，影响整车的安全稳定，维修需要耗费大量的经济成本。亟需一种对油液中悬浮颗粒进行检测的技术方案。

技术实现要素：

本发明目的在于提供一种油液中悬浮颗粒的颗粒度检测方法及系统，基于油液中悬浮颗粒对光线的散射和吸收的特性，通过检测激光透射过油液后的光照强度判断颗粒度大小，从而实现对设备的实时在线状态监测。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种油液中悬浮颗粒的颗粒度检测方法，基于激光器、测量单元和光电二极管，包括以下步骤：

给定循环检测周期，对所述检测周期内的数据处理进行任务优先级设定；

通过所述激光器发射激光束使所述激光束穿过测量单元照射在所述光电二极管的表面，光电二极管接收所述激光束获取检测脉冲信号；

对所述检测脉冲信号进行接收端边沿检测，并且获取所述检测脉冲信号幅值和脉宽；

对所述检测脉冲信号进行整形获取识别脉冲信号，根据所述识别脉冲信号进行颗粒度判断。

作为油液中悬浮颗粒的颗粒度检测方法的优选方案，所述激光器设置在所述测量单元的一侧，所述光电二极管设置在所述测量单元的另外一侧；所述激光器用于发射激光束，所述激光束穿过所述测量单元照射在所述光电二极管的表面；所述光电二极管用于对所述激光束穿过所述测量单元内部流动的悬浮颗粒后的光强进行检测。

作为油液中悬浮颗粒的颗粒度检测方法的优选方案，对所述识别脉冲信号通过配置有照明的图形显示屏进行显示，对所述图形显示屏进行键盘配置，通过键盘对颗粒度检测参数进行配置。

作为油液中悬浮颗粒的颗粒度检测方法的优选方案，将所述识别脉冲信号数据导出到串行接口或导出到can总线进行输出，给定预警阈值，当超出预警阈值或低于预警阈值时，进行颗粒度超标警告。

作为油液中悬浮颗粒的颗粒度检测方法的优选方案，所述识别脉冲信号通过模拟电流输出检测结果，将模拟电流输出转换为序数通过模拟接口在预定时间帧内连续输出。

作为油液中悬浮颗粒的颗粒度检测方法的优选方案，对所述模拟电流输出转换的序数进行校验和计算，以字符串形式发送的每个字符的十进制值。

本发明实施例还提供一种油液中悬浮颗粒的颗粒度检测系统，包括激光器、测量单元和光电二极管，所述激光器设置在所述测量单元的一侧，所述光电二极管设置在所述测量单元的另外一侧；所述激光器用于发射激光束，所述激光束穿过所述测量单元照射在所述光电二极管的表面；所述光电二极管用于对所述激光束穿过所述测量单元内部流动的悬浮颗粒后的光强进行检测。

作为油液中悬浮颗粒的颗粒度检测系统的优选方案，还包括周期给定模块和优先级设定模块，所述周期给定模块用于给定油液中悬浮颗粒的颗粒度循环检测周期；所述优先级设定模块用于对所述检测周期内的数据处理进行任务优先级设定。

作为油液中悬浮颗粒的颗粒度检测系统的优选方案，还包括信号检测模块和整形模块，所述信号检测模块用于对所述检测脉冲信号进行接收端边沿检测，并且获取所述检测脉冲信号幅值和脉宽；所述整形模块用于对所述检测脉冲信号进行整形获取识别脉冲信号，根据所述识别脉冲信号进行颗粒度判断。

作为油液中悬浮颗粒的颗粒度检测系统的优选方案，对所述识别脉冲信号通过配置有照明的图形显示屏进行显示，对所述图形显示屏进行键盘配置，通过键盘对颗粒度检测参数进行配置；将所述识别脉冲信号数据导出到串行接口或导出到can总线进行输出，给定预警阈值，当超出预警阈值或低于预警阈值时，进行颗粒度超标警告；所述识别脉冲信号通过模拟电流输出检测结果，将模拟电流输出转换为序数通过模拟接口在预定时间帧内连续输出。

本发明的有益效果是：给定循环检测周期，对检测周期内的数据处理进行任务优先级设定；通过激光器发射激光束使激光束穿过测量单元照射在光电二极管的表面，光电二极管接收激光束获取检测脉冲信号；对检测脉冲信号进行接收端边沿检测，并且获取检测脉冲信号幅值和脉宽；对检测脉冲信号进行整形获取识别脉冲信号，根据识别脉冲信号进行颗粒度判断。本发明基于油液中悬浮颗粒对光线的散射和吸收的特性，通过检测激光透射过油液后的光照强度判断颗粒度大小，从而实现对设备的实时在线状态监测，避免油液中悬浮颗粒过多对设备造成损害，减少不必要的维修次数和成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。

图1为本发明实施例中提供的油液中悬浮颗粒的颗粒度检测方法流程示意图；

图2为本发明实施例中提供的油液中悬浮颗粒的颗粒度检测系统示意图；

图3为本发明实施例中提供的油液中悬浮颗粒的颗粒度检测信号整形示意图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。

参见图1和图3，提供一种油液中悬浮颗粒的颗粒度检测方法，基于激光器、测量单元和光电二极管，包括以下步骤：

s1：给定循环检测周期，对所述检测周期内的数据处理进行任务优先级设定；

s2：通过所述激光器发射激光束使所述激光束穿过测量单元照射在所述光电二极管的表面，光电二极管接收所述激光束获取检测脉冲信号；

s3：对所述检测脉冲信号进行接收端边沿检测，并且获取所述检测脉冲信号幅值和脉宽；

s4：对所述检测脉冲信号进行整形获取识别脉冲信号，根据所述识别脉冲信号进行颗粒度判断。

油液中悬浮颗粒的颗粒度检测方法的一个实施例中，所述激光器设置在所述测量单元的一侧，所述光电二极管设置在所述测量单元的另外一侧；所述激光器用于发射激光束，所述激光束穿过所述测量单元照射在所述光电二极管的表面；所述光电二极管用于对所述激光束穿过所述测量单元内部流动的悬浮颗粒后的光强进行检测。具体的，激光束通过测量单元到达相对的光电二极管。如果粒子通过激光束，则光电二极管检测到的光强度降低。颗粒越大，强度降低越大。持续监控清洁度可以快速地检测机器的变化，提示警告允许在污染增加到损坏整个系统设备之前采取措施。

油液中悬浮颗粒的颗粒度检测方法的一个实施例中，对所述识别脉冲信号通过配置有照明的图形显示屏进行显示，对所述图形显示屏进行键盘配置，通过键盘对颗粒度检测参数进行配置。将所述识别脉冲信号数据导出到串行接口或导出到can总线进行输出，给定预警阈值，当超出预警阈值或低于预警阈值时，进行颗粒度超标警告。

油液中悬浮颗粒的颗粒度检测方法的一个实施例中，所述识别脉冲信号通过模拟电流输出检测结果，将模拟电流输出转换为序数通过模拟接口在预定时间帧内连续输出。对所述模拟电流输出转换的序数进行校验和计算，以字符串形式发送的每个字符的十进制值。

具体的，测量结果可通过模拟电流输出(4-20ma)传输。对于标准iso4406：99，可以使用模拟顺序数据输出的功能。通过模拟接口(4-20ma)在预定时间帧内连续输出四个序数。每个序列以20ma信号开始，持续4秒。

参见图2和图3，本发明实施例还提供一种油液中悬浮颗粒的颗粒度检测系统，包括激光器1、测量单元2和光电二极管3，所述激光器1设置在所述测量单元2的一侧，所述光电二极管3设置在所述测量单元2的另外一侧；所述激光器1用于发射激光束，所述激光束穿过所述测量单元2照射在所述光电二极管3的表面；所述光电二极管3用于对所述激光束穿过所述测量单元2内部流动的悬浮颗粒后的光强进行检测。

具体的，将颗粒度检测系统接压力管线，流向是任意的，在连接点处，应优选地具有恒定压力条件。压力可能会有所不同，但不得有压力峰值或强烈波动。体积流量必须恒定，介于50和400ml/min之间。始终在颗粒度检测系统的下游安装流量控制或减压，因为这些会产生湍流或气泡，从而导致测量误差。如果需要泵来产生所需的流量，则应该是低脉动泵，应该安装在压力管路中，因为吸入侧的负压会导致气泡，从而导致测量误差。如果系统中出现气泡，则会产生一个大约为软管形式的平静部分。

油液中悬浮颗粒的颗粒度检测系统的一个实施例中，还包括周期给定模块4和优先级设定模块5，所述周期给定模块4用于给定油液中悬浮颗粒的颗粒度循环检测周期；所述优先级设定模块5用于对所述检测周期内的数据处理进行任务优先级设定。

油液中悬浮颗粒的颗粒度检测系统的一个实施例中，还包括信号检测模块6和整形模块7，所述信号检测模块6用于对所述检测脉冲信号进行接收端边沿检测，并且获取所述检测脉冲信号幅值和脉宽；所述整形模块7用于对所述检测脉冲信号进行整形获取识别脉冲信号，根据所述识别脉冲信号进行颗粒度判断。

油液中悬浮颗粒的颗粒度检测系统的一个实施例中，对所述识别脉冲信号通过配置有照明的图形显示屏8进行显示，对所述图形显示屏8进行键盘9配置，通过键盘9对颗粒度检测参数进行配置；将所述识别脉冲信号数据导出到串行接口或导出到can总线进行输出，给定预警阈值，当超出预警阈值或低于预警阈值时，进行颗粒度超标警告；所述识别脉冲信号通过模拟电流输出检测结果，将模拟电流输出转换为序数通过模拟接口在预定时间帧内连续输出。

具体的，为了能够读取图形显示器并使用键盘9，应将颗粒度检测系统安装在易于接近的位置。随着软管的长度，较大颗粒沉降的风险增加。此外，特别是在较高粘度和使用软管时，必须确保压力足够高以产生50至400ml/min的流量。连接可以通过其他连接器进行交换。最大拧紧扭矩不得超过25nm。更换连接接头时，不得有灰尘，碎屑或其他污染物进入设备内部。

具体的，将接收到的信号表示为r0(n)(n＝0,1,...)。通过低通滤波器来平滑接收信号，脉冲响应系数表示为h(n)(n＝0,1,...)。然后，滤波信号的振幅可以用表示，采用正边缘检测算法可以通过从最大搜索到最小搜索的细微修改，适用于负边缘检测。

1)：参数初始化

n0,n＝1,δc＝-1,δm＝0,var_n0＝0

其中n0是某个整数，n是接收序列的索引，δc是r0(n)(n＝0,1,...)定义的阈值的初始值，δm是用于刷新的局部最大值，var_n0是作为满足r0(n)(n＝0,1,...)中条件的度量连续数的变量。

2)：if(((mc(n)＞mc(n-1))and(mc(n)＞mc(n+1))))

if(mc(n)＞δm)

{δm＝mc(n)；}

gotostep3；s

else

gotostep4；

3):

if(δc＝＝-1)

{δc＝mc(n)；δm＝mc(n)；}

gotostep4；

4):

if(mc(n)＞δc)

{var_n0＝var_n0+1；

if(var_n0＞n0)

{n0＝n；stsorframearrivesandreturns；}

else

{var_n0＝0；}}

else

{δc＝δm；n＝n+1；gotostep2；}

本发明给定循环检测周期，对检测周期内的数据处理进行任务优先级设定；通过激光器1发射激光束使激光束穿过测量单元2照射在光电二极管3的表面，光电二极管3接收激光束获取检测脉冲信号；对检测脉冲信号进行接收端边沿检测，并且获取检测脉冲信号幅值和脉宽；对检测脉冲信号进行整形获取识别脉冲信号，根据识别脉冲信号进行颗粒度判断。本发明基于油液中悬浮颗粒对光线的散射和吸收的特性，通过检测激光透射过油液后的光照强度判断颗粒度大小，从而实现对设备的实时在线状态监测，避免油液中悬浮颗粒过多对设备造成损害，减少不必要的维修次数和成本。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。