英文的翻译-刮板输送机减速器的内联润滑油污染传感器的发展

2中文翻译第九届国际会议电子测量与仪器ICEMI2009刮板输送机减速器的内联润滑油污染传感器的发展庞峥铎1史年丰2孟国英1李维11、中国、北京、海淀区、北京学院路11号，中国矿业大学，机械电子与信息工程学院。2、中国河南省洛阳市，洛龙区，望城县大道90号，洛阳科学与技术学院，计算机与信息工程教研室，电子邮件BRUCELEE11163COM。摘要N320润滑油用于刮板输送机减速器的内联油污染传感器的研制是这样描述的。该传感器可以检测到NAS的润滑油污染水平和促进石油替代品的发展，其污染的程度超过了LCKC封闭标准工业齿轮油指标水平。本文介绍了传感器的设计要求，工作原理，波长选择，机械结构设计和测试校准。该传感器的缺点和相关解决方案都在这篇文章中指出。关键词刮板输送机，内联传感器，机械结构设计，油污染，传感器校准，光纤。引言磨损与润滑失效是机械设备故障或重大损害的主要原因。壳牌公司最新的研究数据显示，约35的运行故障和385的柴油机齿轮故障是由于不正确的产生润滑1，2的结果。磨粒磨损是石油污染的主要来源。目前，用于工业中石油探测的应用是基于早期光谱的分析和铁谱分析，并使用脱机的方法，不能满足现代工业的需求为状态监测和故障诊断。因此，要发展一种内联石油污染探测器，可以提醒操作人员采取过滤设备和更换油时，油污染水平高于规定的标准。其中油污染检测技术种类很多，用光学方法测量具有非接触、实时和在线测量的优势。、工作原理该传感器的原理是基于光学吸收法。它使用光纤作为传输介质并且具有许多优点，如抗干扰，不受温度和电磁干扰。油中的小颗粒只存在于设备正常磨损状态之中。大磨损颗粒的出现可能在很短的时间内损坏设备。因此，在线运动的集中度和润滑剂中磨粒的尺寸能够有效地防止了故障的发生。油中磨粒的性质和现象分为三类3,4内部磨损颗粒，既是设备摩擦的产品，又是严重磨损和失效的重要指示非金属磨损磨粒来自于密封和过滤装置的燃烧和失效环境污染物颗粒，包括空气中的各种颗粒，特别是可见的开放式系统，其中的污染水平高，污染物通常存在于氧化物中。这些微粒的尺寸在140微米之间，而那些2030微米的颗粒对设备有最大的影响，而那些低于1微米的颗粒对设备无影响。该设备5。因此传感器应对于尺寸介于140微米的颗粒是最敏感的。油中悬浮的微粒对润滑油的光学性能有显著的影响。浊度可用来描述颗粒对油的透光性质的影响。浊度和污染程度之间的连接关系允许此水平为半定量测量确定浊度。图1显示了光纤传感器原理图。从半导体发出的光穿过光纤及光纤准直仪，然后进入油池的感应区。该光子探测器收集和传播反映并转换成电压，其中哪些传达出的固体颗粒污染信息在油中。、系统原理当光线穿过的油，其中包含污染物，光的一部分得到分散，其他吸收。当一束平行单色光强度为I穿过油，其强度得到减少到我作为一个L函数的穿透深度,由BEERLAMBERT法则6，7如下（1）EL0这是LAMBERT定律在同质媒体中的数学表达式，T是吸收系数。当媒体解决方案，其吸收系数与浓度C成正比（2）AA是一个连续独立的常数并且只由吸波材料的浓度决定。由（1），（2）我们可以得到以下公式（3）EIACL0这个公式是BEER定律数学表达式。假设粒子是悬浮在油中，分散均匀，颗粒的散射模型，可以被看作是一个二维不透明磁盘。所有入射光的吸收，衰减系数可写为（4）NKD24其中K是消光系数，表明每个粒子的体积和颗粒大小的功能，波长和粒子相对于媒体的折射率N是粒子浓度D是颗粒直径和是横截面积面临的光粒子。总结公式（3）对不同大小的颗粒在一个多粒子系统，可以得到（5）LMILNIIMI,4120其中M是相对周围介质粒子相对折射率是与直径相对的粒子数。指的是IID颗粒比例，频率W和粒径之间的联系分布表示如下（6）IIIND36（6）乘（5）可以得到一个单一波长的公式（7）,10IMIINKCIL从（3），（4），我们可以看到对单分散粒子系统，当穿透深度是固定的，其价值正比于粒子的集中数目，从而也正比于粒子的重量集中度等等，即颗粒的重量集0IN中度可以间接地由测量的值获得。这样，石油污染的程度确定了。0ILN波长选择灯是由某些能量的光子组成，依赖于波长。构成物质的分子和原子对应不同的能量水平有着不同运动模式。当光穿过油时，油分子的吸收定义为量子化能量的水平，这样的吸收光子可以激发分子的转动或振动模式，或电子的能量水平。该波长由传感器适用应符合下列条件（1）油中敏感的固体微粒。（2）光的吸收率，即油中选定的不变波长仍然基本上在附近。（3）当光线穿过油衰变率应该降低。120发动机油，二真空泵油，3医师1130，4HL110，532液压油图2透射特性曲线的几个油。一般来说，固体微粒体积在530微米之间是最危险的污染。根据光吸收和散射理论，我们可以看到，用油吸收和散射光是最强的当粒子尺寸大约为光的波长10倍。为了使所选择的光波长对这些污染物敏感些，应选择波长为055微米的。这种波长的光，通过搭配的油样和使用不同类型HATACHI340记录分光光度计得到了透射率曲线，所示在图2中。左边的面域是油样的透光曲线5，其波长在0410微米之间，而对应正确的波长在1022微米之间。我们可以从图中看到5个油样曲线相似的透过率，这由石油的共性决定。这依赖于波长的透光显示，这是一个吸收系数波长的功能。因为不同的颜色和石油类添加剂，该曲线的出发点源自彼此间转移。我们也可以从图2中看到五个油样透过时的变化率，其波长介于0407微米时是大的，而波长介于0709微米之间透射相对稳定。波长范围在0910微米之间透光率有明显的波动。该透光率为12微米和14微米时有两个吸收峰，这是因为油的共性结构，两个构成要素，即碳和氢气。上述分析表明，当波长介于0709微米时，透射性相对稳定和较大，结合典型的光纤转移窗口最终测试的光波长为850NM时确定。、该传感器的结构设计该传感器主要是用于在线监测煤矿刮板输送机减速器的油污染。为此，传感器嵌入在减速器的机壳内。为了防止在玻璃挡板上积累的油微粒在一段时间内的损害，这可能导致不准确的测量，内部玻璃挡板必须定期清理。该传感器的机械结构如下图3。该传感器的机械结构1纤维2线的光电探测器3拉泽4法兰5内芯16上的外部护套室7密封套8紧固螺母9密封环10紧固螺栓11石英玻璃挡板112密封圈石英玻璃的13引线腔14石英玻璃挡板215探测器16下院的外观鞘1718方向鞘内芯419内芯220内芯3传感器的结构解释1该传感器的主要结构是由内核心，外鞘和密封护套组成2内在的核心是由四个部分组成，由紧固螺栓连接起来。石英玻璃挡板构成左，右挡板油池，安装在内部的核心3外部护套是由上下房室构成外部油可以流过洞进入油池外鞘测量。通过在较低的外鞘和室合作密封鞘内核可以分离外部的石油，以便内核可以取出并且石英玻璃隔板可以清理。、试验标定微粒计数器用于校准不同油的污染程度，是按照重量方法的原则。把油输入到传感器和测量输出信号对应不同程度的油和信号为改变油点。由于N320润滑剂广泛用于煤矿重型机器的减速机，它可以用来至于不同润滑油污染程度的搭配。目前NAS1638污染标准被广泛使用。首先，它可以从表1可见，该固体微粒油污染的上限为05个百分点。根据表2，我们也可以看到，重量百分之05的比例相当于NAS18的污染程度。从NAS8到NAS20共有13种油与油的污染程度搭配。NAS1638污染标准完全有14个污染程度，从NAS00到NAS12两个相邻的粒子浓度水平的比例为2。所以当污染水平高于12，外推法可用于决定它。在矿山机械和设备所用的油的污染水平远远超过NAS12，所以我们可以只能用此方法解决这个问题8。表1。L型纵横交换标准工业齿轮油封闭（SH/T0586）项目交换石油外貌异常运动粘度（40）率变化/2015或水分/05机械杂质/05铜片腐蚀1003小时/度3B铁姆肯行值/否1334表2。重污染标准污染水平NAS16381213141516MG/1000ML50100200400800污染水平NAS163817181920MG/1000ML1600320064001280012800、油标定通过重量与反粒子搭配的方法校准油样，并得到准确的其中污染程度。但校准会有以下问题1该油粘度用于粒子计数器其应该10至15条，而N320不符合本要求粘度。2上限的石油污染程度通过测试NAS12粒子计数器得到。这个问题通过稀释油可以解决，但这可能会导致较大误差即高油污染程度。对于问题1，根据不同的石油和混合物的油醚比例搭配，衡量与混合物粘度粘度计并得出结论，当油和油醚满足31的比例，混合粘度符合要求的粒子计数器。对于问题2，选择13个油样外的4个，其NAS12，NAS14，NAS16，NAS18污染水平用粒子计数器测量，如果污染程度是由粒子计数器衡量，与自己的名义水平一致，它表明油污染是由重量法与粒子计数器搭配统一使用测量。或者即使发现某些规则可以从测量结果中找到，其他油样的实际污染水平可以使用这个法则推测。从4油样品的测量结果，我们可以看到，污染水平测定粒子计数器是2度，样品搭配比重量法石油高。按照油的13种实际污染水平的原理即从NAS22从NAS10。该点对应改变石油NAS20的污染水平。衡量搭配油的油污染度分别用传感器。在测量过程中，从半导体激光器的光穿过光纤，光纤准直器，油并且最终到达了探测器表面。通过测量探测器的输出电压，我们可以获取NAS10到NAS22污染水平的信息，如表3所示。NAS的污染水平10111213141516输出电压402401401401401401400NAS的污染水平171819202122输出电压398392390368357338数据分析可以看出从图41该探测器的输出电压值基本不变，是相同的比洁净油。这表明，阻止了油中的微粒子，其油污染的程度低于NAS16可以忽略不计。2级以上。这表明，阻塞光来自于显而易见的污染程度。该污染的换油点水平为NAS20，所以这一点是可以衡量的。图。4。该探测器的输出电压对应NAS的污染程度。、结论这篇论文描述了油污染传感器。测量原理，波长选择，机械设计特点，试油搭配，校准传感器的校准和分析数据进行了分析。可以看到的数据，其改变油的关点是可衡量的，它证明了传感器能满足刮板输送机齿轮减速器在内联油污染监测的要求。然而，这种传感器也有一些不足之处，例如，长期使用对油色的改变后会影响透光率，从而导致测量误差。这种测试是在室温下进行的，是不符合实际油温，其影响传动效率。因此，下一步将是研究如何消除油温度和颜色的影响，提高传感器的精度。参考文献1JONESMH，摩擦学1的状态监测的关键因素机密档案，状态监测，牛津大学的PROC，2001年。2孟庆民，关于在线监测的研究基于油光纤传感器中国液压与气动，无神论VOL2006（5），PP3437，2006年5月。3肖晗良，铁谱技术及其应用机械故障诊断，中国交通出版社，北京，1944年。4尹永辉，严新平，肖晗良，石油污染伯传感器光电F的发展监测仪表技术与传感器，无神论VOL2006（11），PP34，2006年12月。5球前线素，机械磨损分析以合理的方式方法整合的最大利益润滑工程台北市，3号，页。1822日，1998年3月。6王玉田，光电子和光纤传感技术国防工业出版社，北京，2003。7张福泉，孙榕，唐国维，北京光学师范大学出版社，北京，1985。8庞正多和孟国营，搭配和实验标定的N320润滑油服务对污染传感器的设计，中华传感器与微系统卷。20，第一页。247250，2007年1月。授权许可使用不限于中国矿业大学科技。在九时二十分30秒下载从IEEEXPLORE星期一五月22,2010。限制。第九届国际会议电子测量与仪器ICEMI2009致谢长达近四个月的毕业设计结束了，在这四个月里，设计的过程中遇到了不少的困难，真是书到用时方恨少，但是在刘书进老师的耐心指导和帮助下，克服了重重困难，完成了此次毕业设计，同时也学到了大量的机械设计方面的知识，受益非浅。通过本次毕业设计，才发现理论联系实际的重要性，才发现只学会书本上的理论知识是远远不够的，通过毕业设计，搞懂了原来学习当中遇到的问题，使自己的专业知识有了很大的提高，锻炼了自己发现问题、分析问题、解决问题的能力，为以后的实际工作打下了良好的基础。本次毕业设