【《油液状态在线监测系统的基本结构及原理分析案例概述》2600字】

油液状态在线监测系统的基本结构及原理分析案例概述目录TOC\o"1-3"\h\u3365油液状态在线监测系统的基本结构及原理分析案例概述 1107331.1油液状态在线监测系统的结构及功能 1107031.1.1结构介绍 179781.1.2功能介绍 2145951.2SA-3颗粒计数器介绍及应用 3130301.2.1概述 339421.2.2检测原理及结构 3312631.2.3仪器操作 5238681.2.4连接及使用操作 677421.3YFW-2B油品含水率传感器功能及应用 7244721.3.1概述 710451.3.2YFW-2B油品含水率传感器的结构介绍 8153431.2.3通讯协议及数据格式 10183381.3小结 101.1油液状态在线监测系统的结构及功能1.1.1结构介绍为便于对油液的污染状态进行监测，设计了如图1.1所示的液压系统。该系统主要由液压油泵、液压阀、传感器、上位机组成，系统在工作时，将水或粉尘注入含有液压油的烧杯中，通过液压泵将含水和颗粒物的油液吸入油路中，其中用到的传感器分别为欧洛普SA-3颗粒计数器和YFW-2B油品含水率传感器。具体构成：含油液的烧杯液压泵节流阀截止阀流量计单向阀过滤器压差测试YFW-2B油品含水率传感器欧洛普SA-3颗粒计数器计算机1.1.2功能介绍在油路中，油液通过泵、颗粒计数器和含水传感器后流回油箱（本实验装置由2升的烧杯替代）。在油箱上方可加入粉尘和微量水来改变油液的污染状态。当需要改变固体颗粒的污染状态时，可打开截止阀，利用过滤器来滤除固体颗粒。过滤器的污染情况可通过压差值的大小进行监测。上位机可以实时采集计数器、含水传感器及压差传感器的检测数据。本论文主要完成对油液中固体颗粒及水含量两种传感器数据的采集和显示。油液进入到颗粒计数器和含水率传感器中，通过建立与上位机的通信，将数据实输到上位机中，最后，通过使用VB进行界面设计及程序编写，进一步实现对数据的实时显示和图像分析，从而达到对油液状态的监测的目的。图1.1油液状态在线监测系统结构图1.2SA-3颗粒计数器介绍及应用1.2.1概述基于遮光法原理的SA-3颗粒计数器可以用于液压系统油路中颗粒污染的在线实时监测，广泛运用于制造业中的固体颗粒污染度检测。SA-3颗粒计数器具有检测数据准确、稳定、数据传输快等优势。1.2.2检测原理及结构1)检测原理SA-3颗粒计数器的原理如图1.2所示，发光器发射的光束穿过流通室照射到光电接收器上，当油液中没有颗粒时，在电路中输出一个的正脉冲，当油液中有一个固体颗粒通过流通室时，颗粒会阻挡了光束，此时在电路上输出一个的负脉冲。图1.2遮光法原理图2）仪器结构：SA-3颗粒计数器主要由主体、进液口、出液口、线缆接口、显示器、按键等组成，如图1.3所示。①主体②线缆接口③进液口④显示器⑤按键⑥出液口图1.3仪器组成图根据液压系统中管路的压力大小分为两种安装方式，如图1.3、1.4所示。即安装在高压系统时需要先经过减压阀将系统压力减小至2MPa以下。本实验系统压力不超过1MPa，所以颗粒计数器直接连接在油路中。图1.4在线低压取样连接示意图减压阀减压阀进液口SA-3颗粒计数器油箱或系统管路出液口液压系统管路（压力>2MPa）流量调节阀图1.5在线高压取样连接示意图SA-3颗粒计数器具有标准串行口，用户可以使用计算机或PLC对颗粒计数器进行控制。通讯协议：串口设置为RS232，波特率9600，时间位8位，停止位1位，无奇偶校验。通讯格式：前导字母(1位)+代码类型(1~3位)+数据(个别指令无此项)+回车。1.2.3仪器操作仪器按要求连接、设置好后，可按“检测”键开始进行检测。检测开始后，仪器将先对仪器内的传感器进行自检（如图1.6）。图1.6传感器自检LValue表示传感器直流电压值，OValue表示传感器光源亮度，当传感器自检时提示“erro”则表示传感器堵塞，需进行清洁。传感器自检通过后仪器将进行流速检测。当仪器“流速（FLOW）”设置为“自动（AUTO）”时，仪器会先对流量进行分析，完成分析后屏幕会显示流速值（如图1.7），随后仪器开始进行检测。图1.7流量分析当仪器“流速（FLOW）”设置为“设置（SET）”时，仪器将不进行流量分析，在屏幕显示设置的流速值（如图1.8），随后仪器开始进行检测。图1.8设置流速检测过程中，仪器右上角会显示当前检测周期已用时间（单位：秒）（如图1.9）。检测已用时间检测已用时间图1.9检测示意图检测结束后可长按“ESC”键退出检测状态返回待机状态。1.2.4连接及使用操作按说明书要求连接好设备后，使用串口调试助手建立通信，将串口设置为RS232，波特率9600，时间位8位，停止位1位，无奇偶校验。使用时，首先将传感器协议设置为协议0、监测标准1，即用计算机发送5748310D到传感器，将颗粒数监测标准设置为GJB420A，具体标准如图1.10所示。其次，设置监测周期，在通信窗口输入574430310D，即将每5s监测一次颗粒数，最后，设置油液流速，在窗口中输入57563131300D，将油液流速设置为10ml/min。将设备设置好之后开始监测，在发送窗口输入574B0D,即开始监测指令，随后在颗粒计数器显示屏和计算机的数据接收界面显示出颗粒数和污染等级。图1.10GJB420A-96（每100毫升的颗粒数）1.3YFW-2B油品含水率传感器功能及应用1.3.1概述传感器外形如图1.11，YFW-2B是一种具有实时监控功能的含水率传感器，该传感器对油液含水率的变化十分敏感，可以快速得出含水率参数的变化结果，能够提供全天候、全方位的油液状态数据的监测结果，为液压设备的正常使用和运行奠定了基础。图1.11含水率传感器外形图1.3.2YFW-2B油品含水率传感器的结构介绍具体结构指标：适用油品：适用于大多数矿物质油，合成和半合成油；数字信号：RS485MODBUSRTU；模拟信号：4~20mA，电阻负载<20mA+负载电流（4～20mA输出）@24V；工作电压：DC12V~32V；工作电流：<20mA+负载电流（4～20mA输出）@24工作油压：≤20bar；流速范围：≤0.5m/s；工作温度：‐20～85℃；流体温度：0~100℃；机械接口：外螺纹G1/2；电气接口：M8*16芯；2连接电缆：UL2464*22AWG6芯1.5米；壳体材料：316不锈钢；防护等级：IP66；重量：250克；遵循标准：CE认证、EN61000‐6‐4:2007EN61000‐6‐2:2005。图1.12传感器结构图图1.12传感器结构图，其安装方式如图1.13。为将其接入管路，需要设计连接块，本文设计的连接块如图1.14所示。图1.13传感器的安装方式图3.14连接块结构图YFW-2B油品含水率传感器对油液污染度变化敏感度极高，可适用于不同形式的水溶液，数据测量精准、稳定性高。设备极易清洁、易维护，可以进行全天候实时监测。当油液的含水率发生变化时，传感器内部的电极板之间的介质发生变化，主要表现在其介电常数的改变使得电极板之间的场强发生变化(图1.15)。根据油液介电常数随其水分含量变化而变化的特性，利用电容传感器实时监测其介电常数的变化情况，从而分析出油液中水分含量情况。图1.14传感器测量原理1.2.3通讯协议及数据格式通讯协议：串