[发明专利]一种流体特性在线数据采集方法和系统

说明书

技术领域

本发明涉及机械工程领域，尤其涉及一种流体特性在线数据采集方法和系统。

背景技术

国内对流体特性的测试多为针对专门特定的流体，测试方案随流体特性而不一样。取样点的选择是对流体监测较难解决的问题之一，尤其是大型设备或者移动密封的容器中。目前市场上常见的流体监测传感器多建议装在监测流体流经的一固定位置。对于流体是流动的，传感器安装在固定位置上时，测试过程中受压力、温度、流速等不可控因素影响，测试数据很不稳定。特别是对精密的、测试数据准确度要求高的设备，监测达不到要求。对于流体是静止状态的，传感器安装在固定位置上，测试过程中受环境因素影响较低，但测试数据不具有代表性。尤其是非循环回路的流体。

目前对流体介质的测试大量都体现在实验室精密仪器的离线测试，据统计仅对润滑油介质进行理化指标的测试仪器的费用超过上百万。并且国内缺乏此类权威的大型检测机构，从而导致润滑油性能检测周期长，成本高，单次测试数据样本量小等问题。针对流体特性的检测时主要针对介质的单一性能，如颜色、浊度、粘度等，未能直接反映环境因素以及外界介质对流体性能的影响。如何能做到将流体介质同时在动态和静态条件下实时测试出流体特征值成为人们关注的热点。

泊肃叶定律表明：流体在水平圆管中做层流运动时，其流量Q与管子两端的压强差ΔP，管的半径r，长度L以及流体的粘滞系数η有以下关系：Q＝(π×r⁴×ΔP)/8ηL。此公式包括了流体的几个基本参数：压差ΔP、流量Q、粘度η(粘滞系数)，加上流体的密度ρ，表征流体中颗粒含量的污染度A，流体中水分的含量H，这些基本参数的确定能表征一种流体的基本性能和状态。但是在这些参数中，受温度T和流速v的影响，很难同时将其测量出来。其中Q、A、H需要流体具备一定的速度，使外界污染形成均相，采集数据才能稳定。而粘度η、流体的密度ρ是流体本身的特性，流动过程中可能会导致数据采集时波动性。η、ρ、H数据采集受温度T的影响远大于Q、A、ΔP。目前在线采集这些数据过程中，未有一种合适的方法能够解决同时保障多种流体基本参数的采集过程中，既能实时显示这些基本参数，也能保障数据采集波动性较小。

发明内容

本发明要解决的技术问题是实时并同时采集流体静止和运动状态下的性能参数，减小实时采集的数据的波动性。

根据本发明一方面，提出一种在线数据采集系统，包括动态回路和与所述动态回路并列连接的静态回路，其中：

所述静态回路，包括：

采集室；

阀门，用于设置在所述采集室入口，打开所述阀门，将液体注入所述采集室，注入的液体量到达液体量设定值时关闭所述阀门；

止回阀，用于设置在所述采集室出口；

温度调节器，用于测量所述采集室内的液体温度，将所述采集室内的液体温度调节到温度设定值，向控制器发送温控信号；

控制器，用于接收所述温度调节器发送的所述温控信号，向静态传感器发送静态采集信号，并接收所述静态传感器返回的至少一个流体静态性能参数；以及接收所述流量调节器发送的所述速控信号，向所述动态传感器发送动态采集信号，并接收所述动态传感器返回的至少一个流体动态性能参数；

至少一个静态传感器，用于接收所述控制器发送的所述静态采集信号，采集所述液体的至少一个流体静态性能参数，并传输给所述控制器；

所述动态回路，包括：

至少一个动态传感器，用于接收所述控制器发送的所述动态采集信号，采集所述液体的至少一个流体动态性能参数，并传输给所述控制器。

所述调节回路，包括：

设置在所述调节回路的入口的调节阀，用于调节所述动态回路中的液体流速，将所述液体流速调节到速度设定值，向所述控制器发送速控信号。

进一步，所述温度调节器判断所述采集室内的液体温度是否小于T-Δt，如果是，对液体进行加热，加热后的液体温度位于测试区间(T-Δt，T+Δt)。

进一步，所述温度调节器为加热器，安装在所述采集室内。

进一步，所述温度调节器判断所述采集室内的液体温度是否大于T+Δt，如果是，对液体进行散热，散热后的液体温度位于测试区间(T-Δt，T+Δt)。

进一步，所述温度调节器为散热器，安装在所述采集室的外表面。

进一步，所述调节阀为调节回路上的截止阀。

进一步，所述控制器设置至少一个流体静态性能参数的阈值，将采集的至少一个流体静态性能参数与其各自的阈值进行比较，并根据比较结果判断所述液体的状态；和/或