[发明专利]一种重载齿轮油污染度的检测方法及传感器

说明书

技术领域

本发明涉及一种重载齿轮油污染度的检测方法及传感器，是主要针对N320重载齿轮油固体颗粒污染度的传感器。

背景技术

传统的油液监测技术主要采用离线取样的分析方法。该方法不仅需要昂贵的精密仪器，且检测时间长。随着现代工业的发展，传统的油液监测技术不利于机械系统故障的早期诊断和预防。为了解决机械设备的实时现场监测与诊断问题，首要问题就是在线油液监测仪器的研制，而传感器是在线检测仪器的核心部分，因而传感器技术是首先要解决的技术。在线监测技术必须包括在线取样和在线分析两个内容。其通过安装在油液管路或内嵌入油箱中的传感器，利用光、电、磁学等手段采集设备的润滑油或工作介质的状态信息，分析油液携带的设备摩擦副的磨损和污染物颗粒及润滑油的污染指标，定性和定量地描述设备的磨损状态，找出诱发因素，并预测发展趋势。

根据传感器的工作原理不同，大体可以分为：压差及流量分析方法、电学方法、磁性方法、光学方法、声学方法等。

发明内容

为了克服现有技术结构的不足，本发明提供一种重载齿轮油污染度传感器，一种N320重载齿轮油污染度传感器，其特点是能够内嵌入减速器油箱对其润滑油的污染度进行实时监测，通过设计适当的机械结构，能够定期将传感器的内芯拔出，并对其内部测量油腔侧壁玻璃板上面沉积的颗粒物进行清理而不会导致油液的泄露。

本发明可以通过如下技术方案实现：

一种重载齿轮油污染度传感器，其中包括传感器壳体组件、半导体激光器、光纤、光纤准直器、硅光电池，传感器外套上面有导油孔，传感器内芯部分有测量油腔，测量油腔两侧壁是石英玻璃。

所述的半导体激光器的波长为850nm，所述的光纤以及光纤准直器要与该波长配合。

一种重载齿轮油污染度传感器，密封套与外套上腔通过螺纹连接，外套上腔与外套下腔通过螺纹连接，外套上腔与第一内芯通过螺纹连接，第一内芯、第二内芯与第三内芯通过螺栓连接，第三内芯与第三内芯端盖通过螺纹连接，第一石英玻璃板与第二内芯之间为胶结，第二石英玻璃板与第三内芯之间为胶结；光纤通过光纤准直器的中心，硅光电池信号线的一端与外围仪器仪表的信号输入端连接，另一端与硅光电池输出端连接，光纤准直器与法兰盘通过标准接口连接，法兰盘与第一内芯通过螺栓连接，密封圈套在外套上腔的密封沟槽内，紧固螺栓为第三内芯的一部分，石英玻璃上部密封圈通过第一内芯压在第一石英玻璃板上，测量油腔位于第二内芯与第三内芯之间；通过导油孔与外部油液连接，硅光电池与第二石英玻璃板之间是胶接，定位套与第三内芯通过定位孔连接。

一种重载齿轮油污染度的检测方法，含有以下步骤：

传感器内嵌入减速器油箱，外套上腔壁有导油孔，传感器内有测量油池，测量油池两侧是光学玻璃，油箱中的待测油液通过外套上腔的导油孔进入内芯测量油室，半导体激光器发出的激光束经过光纤以及光纤准直器变为平行光，从而将光线平行射入测量油池，激光束穿过测量油池并照射在硅光电池上，根据油液污染度的不同，硅光电池感应出不同的电压信号，信号线从传感器内部导出到油箱外部，通过与标定的数据表进行对照判断油液的污染度，并以此作为换油依据。

本发明的工作原理如下：油液的浑浊度与其中的颗粒污染物总量有关，通过测定油液的浑浊度可以半定量地评定油液的污染度。由光散射原理可知：当一束光通过油液时，由于受到油液中磨损微粒以及污染物的吸收和散射作用，光通量或透光强度会减弱。

由Lambert-Beer定律可知：对某一稳定均匀油液，光的衰减程度与油液的厚度以及入射光的强度有关。透射法的原理：令一束光通过均匀介质传播，经过薄层dL后，强度从I减少到IdI，朗伯定律指出，与吸收层的厚度成正比，即：

dII=-τdL---(1)]]>

其中τ为吸收系数，又称介质吸收率，它表明吸收介质单位厚度所吸收的入射光强的分数。若入射光强度为I₀，透射过油液的光的强度为I，油液的厚度为L，则：

I＝I₀e^-τL    (2)