CN101539565B

CN101539565B - 一种液压系统油液污染监测装置

Info

Publication number: CN101539565B
Application number: CN2009100222345A
Authority: CN
Inventors: 贺利乐; 谷立臣; 张平; 郑建校
Original assignee: Xian University of Architecture and Technology
Current assignee: Xian University of Architecture and Technology
Priority date: 2009-04-28
Filing date: 2009-04-28
Publication date: 2012-07-04
Anticipated expiration: 2029-04-28
Also published as: CN101539565A

Abstract

一种液压系统油液污染监测装置包括调减压阀、换向阀、流量传感器、压力表、过滤器、微型控制器以及溢流阀；换向阀的中位设有进油口、回油口以及两个出油口；还包括与被监测液压系统的主油路连接的进油端口以及与被监测液压系统的主油路油箱连接的出油端口；进油端口后的减压阀与换向阀的中位的进油口相连；换向阀的中位的两个出油口分别与过滤器的进口和出口相连；过滤器的两端各串联设有一流量传感器；流量传感器的输出端分别与所述微型控制器的接口相连接；在换向阀与过滤器进口的连接路径上连接一个溢流阀，溢流阀的入油口安装有压力表，其排油口与主油路油箱连接。本发明能够在液压系统的工作过程中在线监测出油液的污染程度。

Description

一种液压系统油液污染监测装置

技术领域

本发明涉及一种油液污染监测装置，特别涉及一种用于液压系统中在线监测油液污染的系统。

背景技术

在现代液压设备中，油液的污染控制非常重要。目前，许多工厂企业或施工单位没有对液压设备所使用的油液进行污染监控，这使得受污染的油液严重影响了系统中各液压元件的使用性能和寿命，据统计因油液污染而造成的故障占液压设备总故障的75％以上。因此，对设备用油的污染度进行监测与控制油液污染非常必要。但现有的油液污染监测方法和技术仍具有以下一些不足：多数监测装置都属于离线监测，其设备复杂，成本高，对监测环境要求严格，监测周期长，不能做到实时在线监测，如显微镜监测技术、自动颗粒计数器监测技术以及光谱分析技术等。而目前市场上具有的便携式油液污染监测仪，由于依旧存在人为因素的干扰，仍然无法实现油液污染的在线监测。

因此，针对现有油液污染监测设备复杂，成本高，测定方法繁琐等不足，研究一种液压系统油液污染在线监测装置，对液压设备油液的污染度进行监测，对控制油液污染、提高液压元件使用寿命，开展液压设备故障的智能诊断，有着非常重要的意义。

发明内容

本发明的目的是提供一种液压系统油液污染监测装置，该装置能在线监测油液的污染程度，克服现有的油液污染监测装置设备复杂、成本高及测定方法繁琐等不足。

为了实现上述目的，本发明提供的一种液压系统油液污染监测装置，包括调减压阀、换向阀、流量传感器、压力表、过滤器、微型控制器以及溢流阀；其中，换向阀的中位设有进油口、回油口以及两个出油口；还包括与被监测液压系统的主油路连接的进油端口以及与被监测液压系统的主油路油箱连接的出油端口；进油端口后的减压阀与换向阀的中位的进油口相连接；该换向阀的中位的两个出油口分别与过滤器的进口和出口相连接；过滤器的两端各串联设有一流量传感器；该流量传感器的输出端分别与所述微型控制器的接口相连接；在换向阀与过滤器进口的连接路径上连接一个溢流阀，该溢流阀的入油口安装有压力表，其排油口与主油路油箱连接。

进一步的，所述流量传感器是电磁流量传感器。

进一步的，所述微型控制器包括显示模块、输入模块、输出模块以及数据传输模块。

进一步的，所述换向阀是三位四通M型电磁换向阀。

进一步的，所述调速阀、减压阀、流量传感器和换向阀相串联且安装在一个集成块上。

由以上可见，本发明嵌入在液压系统中，能够在液压系统的工作过程中在线监测出油液的污染程度，应用微处理器对油液压力信号进行采集、存储及信号处理，并实现显示、存储、打印和无线传输等功能；且将主要液压元件安装于一个集成块上，优化了结构，方便现场安装且体积小。

附图说明

图1为本发明的工作原理示意图。

以下结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细地说明。

具体实施方式

如图1所示，本发明的装置包括减压阀1、换向阀2、流量传感器3、压力表4、过滤器5、微型控制器(MCU)6、溢流阀8、被监测油路油箱9以及进油端口A和出油端口B。本实施例中，换向阀4采用低压电磁换向阀，如三位四通M型电磁换向阀；减压阀1是定压输出减压阀。

本发明的装置的进油端口A与接被监测液压系统的主油路连接，沿进油方向，减压阀1与换向阀2的中位的进油口串联连接，换向阀2的中位的两个出油口，其中一个与过滤器5的进口相连接；另一个与过滤器5的出口相连接；在换向阀2与过滤器5进口之间的连接路径上连接一个溢流阀8，在溢流阀8的入油口处安装有压力表4，其排油口与主油路油箱连接，过滤器5的两端各设有一流量传感器3；亦即，换向阀2的中位的两个出油口，其中一个和一个与过滤器5进口端的溢流阀8的入油口连接，另一个和过滤器5出口端的流量传感器3的出油端相连接；换向阀2的中位的回油口为本发明的装置的出油端口B，与被监测液压系统的主油路油箱9接通。

流量传感器3的输出端分别与微型控制器6的接口AD0和AD1相连接。微型控制器6具有显示模块、输入模块、输出模块以及数据传输模块，可以实现液晶显示、键盘操作、打印输出和无线数据传输等功能。

以下对本发明的工作方式作进一步的说明：

监测时，首先将本发明的装置的进油端口A接在被监测液压系统的主油路上，将本发明的装置的出油端口B接在被监测液压系统的回油路上；然后给本发明的装置通电，低压电磁换向阀2的1DT通电，调整减压阀1降低流经本发明的装置油液的压力，使压力降至合适的范围；再调整溢流阀8用来稳定通过过滤器5的液压油的压力，以确保监测滤膜前后的压差稳定，压力大小可通过压力表4显示；然后，设定采样周期，这时油液流经一个过滤器5，油液在通过过滤器5中的滤膜时，大于过滤器5中滤膜网孔的污染颗粒被滤膜堵截或淤积后，在一定的压力下，淤积越多，流过滤膜的油液流量越小，通过流量传感器3可监测到流入过滤器5和流出过滤器5的油液流量，两个流量传感器3监测到的流量信号，传输给微控制器6的微处理单元，微处理单元对信号处理后，可计算出滤膜前后端的流量差值，并依靠专用数据分析处理软件可建立起油液污染度与流量差值的对应关系，从而可得知油液的污染度值，并把此结果显示在液晶显示单元上。

在监测过程中，如果过滤器5的滤膜堵塞导致流量减少，超过设定值时，本发明的装置将自动发出报警，同时低压电磁换向阀2的2DT通电，控制油液换向，实现对过滤器滤膜的反向冲洗，达到冲洗时间后，低压电磁换向阀2的2DT断电，1DT通电，此时重复上述的测试过程。另外，通过微型控制器5的输入模块，如键盘等可对采样周期、反向冲洗时间等数据进行修改、存储等操作，并且通过数据传输模块根据需要对存储的数据进行无线或有线传输，以便进一步对进行数据分析。

本发明的装置与现有技术相比具有以下优点：

1.能够在液压系统的工作过程中在线监测出油液的污染程度，并实现显示、存储、打印和无线传输等功能；

2.应用微处理器对油液压力信号进行采集、存储及信号处理，当油液污染超限时，能给出报警信号，以预防重大事故发生；

3.可以通过三位四通电磁换向阀控制监测和反向冲洗滤膜的时间，保证监测装置能正常工作；

4.将主要液压元件安装于一个集成块上，优化了结构，方便现场安装且体积小。

Claims

1.一种液压系统油液污染监测装置，包括调减压阀(1)、换向阀(2)、流量传感器(3)、压力表(4)、过滤器(5)、微型控制器(6)以及溢流阀(8)；其中，所述换向阀(2)的中位设有进油口、回油口以及两个出油口；

其特征在于：

还包括与被监测液压系统的主油路连接的进油端口(A)以及与被监测液压系统的主油路油箱(9)连接的出油端口(B)；

所述进油端口(A)后的所述减压阀(1)与所述换向阀(2)的中位的进油口相连接；所述换向阀(2)的中位的两个出油口分别与所述过滤器(5)的进口和出口相连接；所述过滤器(5)的两端各串联设有一流量传感器(3)；所述流量传感器(3)的输出端分别与所述微型控制器(6)的接口相连接；在所述换向阀(2)与所述过滤器(5)进口的连接路径上连接一个溢流阀(8)，所述溢流阀(8)的入油口安装有压力表(4)，其排油口与主油路油箱(9)连接。

2.根据权利要求1所述的液压系统油液污染监测装置，其特征在于：所述流量传感器(3)是电磁流量传感器。

3.根据权利要求1所述的液压系统油液污染监测装置，其特征在于：所述微型控制器(5)包括显示模块、输入模块、输出模块以及数据传输模块。

4.根据权利要求1所述的液压系统油液污染监测装置，其特征在于：所述换向阀(4)是三位四通M型电磁换向阀。

5.根据权利要求1所述的液压系统油液污染监测装置，其特征在于：所述调速阀(1)、减压阀(2)、流量传感器(3)和换向阀(4)相串联且安装在一个集成块上。