CN107238551A - 一种测试舰船燃气轮机润滑油粘温特性的装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种测试舰船燃气轮机润滑油粘温特性的装置，包括：传感器单元、传输电缆、前级处理单元、后级处理单元和数据处理单元；传感器单元包括：粘度传感器和温度传感器，同时设置在舰船燃气轮机润滑油系统中的油箱体底部出口的弯管处，用于实时采集润滑油的粘度和相同位置润滑油的温度，并获取舰船燃气轮机润滑油的粘温特性参数；通过传输电缆将反应润滑油粘度的电流信号和润滑油温度的电压信号传送到前级处理单元，经前级处理单元进行预处理和滤波处理后，传输给后级处理单元，经后级处理单元进行隔离和跟随处理后，再传送到数据处理单元，所述数据处理单元对采集的润滑油系统中测点位置润滑油的粘度和相同位置润滑油的温度进行运算处理后获得舰船燃气轮机润滑油的粘温特性。

Description

一种测试舰船燃气轮机润滑油粘温特性的装置
技术领域
本发明属于状态监测技术领域，更具体地，涉及一种测试舰船燃气轮机润滑油粘温特性的装置。
背景技术
舰船燃气轮机具有功率大、体积小、质量轻、启动迅速、加速性和机动性好、操控简单、工作稳定可靠、效率高、润滑油消耗少、使用寿命长等优点，有效改善了舰船的战术技术性能，使舰船的速度大大提高。目前，世界发达国家，海军在役的舰船绝大多数采用了全燃动力或者柴燃联合动力装置，舰船上使用燃气轮机是船舶动力发展的必然趋势。
与航空发动机相比，舰船燃气轮机由于在海洋环境下工作，受高湿和高盐雾的影响，润滑系统极易发生腐蚀状况，因此舰船燃气轮机润滑油在防锈性能上提出了更高要求。润滑油被誉为“发动机的血液”，能对发动机起到润滑、清洁、冷却、密封、减摩、防锈、防蚀等作用。
当然，润滑的这些作用是彼此依存、互相影响和相互作用的。如果不能有效地减少摩擦与磨损，就会产生大量的摩擦热，造成摩擦表面及润滑介质的破坏。润滑油粘度就是反映了润滑油品质的一个重要指标，它表征润滑油的稀释程度。润滑油受到外力作用而发生相对移动时，油分子之间产生的阻力使润滑油无法进行流动，其阻力的大小反应为粘度。大多数的润滑油就是根据其粘度大小来划分牌号的，因此，粘度是各种机械设备选择润滑油的主要依据。
研究与运行实践表明：
(1)润滑油粘度越高其流动性越差，不易渗入间隙较小的摩擦副中，但也不易被从摩擦面间挤出来，因而油膜承载能力强。高粘度油的摩擦阻力大，油温易于升高，设备的功率损耗也高；粘度低的润滑油则正好相反；
(2)润滑油液体分子中的粘度主要源于分子间作用力，温度升高时，液体体积膨胀，内部的分子间距增大，分子间作用力减小，导致液体粘度下降。反之，温度降低粘度升高。
润滑油粘度这种随着温度的升高而变小，随着温度的降低而变大的特性，就是润滑油的粘温特性。粘温特性对润滑油的使用具有极为重要的意义，如果舰船燃气轮机润滑油的粘温特性不好，当温度较低时，粘度过大，就会造成启动困难，而且启动后润滑油不易流到摩擦面上造成机件的磨损。反之，当温度过高时，粘度变小，则不易在摩擦面上形成适当厚度的油膜，失去润滑作用，易使摩擦面产生擦伤或胶合。
因此，舰船燃气轮机润滑系统要求油品的粘温特性要好，即油品粘度随工作温度的变化越小越好。评价润滑油品的粘温特性，普遍采用粘度指数来表示，这也是润滑油的一项重要的质量指标。要弄清楚不同温度条件下，润滑油随着温度变化的粘温特性，首当其冲，就必须同时获取润滑油的温度和粘度参数，再绘制两者的关系曲线，借助计算机曲线拟合技术，得到润滑油的粘度与温度之间的关系表达式，这对于建立与完善舰船燃气轮机的润滑管理系统，如制订舰船燃气轮机的日常的消耗定额、油箱的储油定额、换油周期、清洗换油工艺与各项交接和收发的制度，并针对各种舰船燃气轮机的型号设备建立原始数据库，都是非常重要、也是非常必要的。
发明内容
针对现有技术的缺陷，本发明的目的在于提供一种测试舰船燃气轮机润滑油粘温特性的装置，旨在借助计算机曲线拟合技术，快速、便捷、可靠建立不同温度条件下润滑油随着温度变化的粘温特性，获取润滑油的粘度与温度之间的关系表达式，方便构建与完善舰船燃气轮机的润滑管理系统。
本发明提供了一种测试舰船燃气轮机润滑油粘温特性的装置，包括：传感器单元、传输电缆、前级处理单元、后级处理单元和数据处理单元；传感器单元包括：粘度传感器和温度传感器，同时设置在舰船燃气轮机润滑油系统中的油箱体底部出口的弯管处，用于实时采集润滑油的粘度和相同位置润滑油的温度，并获取舰船燃气轮机润滑油的粘温特性参数；通过传输电缆将反应润滑油粘度的电流信号和润滑油温度的电压信号传送到前级处理单元，经前级处理单元进行预处理和滤波处理后，传输给后级处理单元，经后级处理单元进行隔离和跟随处理后，再传送到数据处理单元，所述数据处理单元对采集的润滑油系统中测点位置润滑油的粘度和相同位置润滑油的温度进行运算处理后获得舰船燃气轮机润滑油的粘温特性。
更进一步地，前级处理单元包括：预处理电路和滤波处理电路，所述预处理电路用于对反应润滑油粘度的电流信号和反应润滑油温度的电压信号进行预处理；所述滤波处理电路用于对预处理后的信号进行滤波处理。
更进一步地，预处理电路包括：仪用运放芯片OP1，仪用运放芯片OP2，电容CS1，电容CS2，电容CS3，电容CS4，电容CS5，电容CS6，电阻R1，电阻R2，电阻R3，电阻R4，电阻RN，电阻RT1，电阻RT2，电阻RT3，电阻RG1，电容CN1，电容CN2，电容CN3，电容CN4；接线端子T6接电容CS1的一端，电容CS1的该端接电源US1+，电容CS1的另一端接地线GND1，电容CS3的一端接电源US3+，电容CS3的另一端接地线GND1，电容CN2的一端接地线GND1，电容CN2的另一端接电阻R1的一端，电阻R1的该端接芯片OP1的第3脚，电阻R1的另一端与预处理电路的接线端子T7相连，电阻RN的一端与接线端子T7相连，电阻RN的另一端与预处理电路的接线端子T8相连，通过电阻RN的采集电压为VN，接线端子T8接地线GND1，电容CN1的两端并接在电阻RT的两端，电阻R2的一端接地线GND1，电阻R2的另一端接芯片OP1的第2脚，电阻RG1的一端接芯片OP1的第1脚，电阻RG1的另一端OP1的第8脚，电容CN3的一端接芯片OP1的第2脚，电容CN3的另一端接地线GND1，芯片OP1的第4脚接电源US3-，芯片OP1的第5脚接地线GND1，芯片OP1的第7脚接电源US3+，芯片OP1的第6脚接电阻R5的一端，电阻R5的另一端接电容CN4的一端；预处理电路的接线端子T9接电阻RT1的一端，电阻RT1的另一端接电源US2+，电容CS2的一端接电源US2+，电容CS2的另一端接地线GND1，电容CT2的一端接地线GND1，电容CT2的另一端接芯片OP2的第3脚，电容CS4的一端接地线GND1，电容CS4的另一端接电源US3+，电阻RT2的一端接电源US2+，电阻RT2的另一端接电阻RT3的一端，电阻RT3的该端接电阻R4的一端，电阻R4的该端接电容CT1的一端，电容CT1的另一端与接线端子T9相连，电阻R4的另一端接芯片OP2的第2脚，电阻RT3的另一端接预处理电路的接线端子T10，电阻R3的一端与接线端子T9相连，电阻R3的另一端接芯片OP2的第3脚，电阻RG2的一端接芯片OP2的第1脚，电阻RG2的另一端接芯片OP2的第8脚，电容CT3的一端接芯片OP2的第2脚，电容CT3的另一端接地线GND1，电容CS6的一端接电源US3-，电容CS6的另一端接地线GND1，芯片OP2的第4脚接电源US3-，芯片OP2的第5脚接地线GND1，芯片OP2的第6脚接电阻R6的一端，电阻R6的另一端接电容CT4的一端，电容CT4的另一端接地线GND1。
更进一步地，滤波处理电路包括：芯片OP3，电阻R7，电阻R9，电阻R11，电阻R13，电容CN5和电容CN6；电阻R7的一端接预处理电路的电容CN4的一端，电阻R7的另一端接电容CN5的一端，电容CN5的该端接电阻R9的一端，电阻R9的另一端接芯片OP3的同相输入端，电容CN5的另一端接芯片OP3的输出端，电容CN6的一端接芯片OP3的同相输入端，电容CN6的另一端接地线GND1，电阻R11的一端接芯片OP3的反相输入端，电阻R11的另一端接地线GND1，电阻R13的一端接芯片OP3的反相输入端，电阻R13的另一端与接线端子T11相连，接线端子T12接地线GND1，电容CT4的一端接地线GND1，电容CT4的另一端接电阻R8的一端，电阻R8的另一端接电容CT5的一端，电容CT5的该端接电阻R10的一端，电阻R10的另一端接芯片OP4的同相输入端，电容CT5的另一端接芯片OP4的输出端，电容CT6的一端接芯片OP4的同相输入端，电容CT6的另一端接地线GND1，电阻R12的一端接芯片OP4的反相输入端，电阻R12的另一端接地线GND1，电阻R14的一端接芯片OP3的反相输入端，电阻R14的另一端与接线端子T13相连，接线端子T14接地线GND1，经由接线端子T11、T12、T13和T14，将前级处理单元中的滤波处理电路传输的信号传送到后级处理单元中。
更进一步地，后级处理单元包括：信号隔离处理电路和信号跟随电路；所述信号隔离处理电路用于对滤波后的信号进行隔离处理，所述信号跟随电路用于对隔离后的信号进行跟随处理。
更进一步地，信号隔离处理电路包括：隔离运放芯片OP5，隔离运放芯片OP6，电容CS7，电阻R15，电容CN7，电容CS8，电阻R16和电容CT7；接线端子T11接芯片OP5的第15脚，信号隔离处理电路的接线端子T12接地线GND1，芯片OP5的第1脚接电源US3+，芯片OP5的第2脚接电源US3-，芯片OP5的第9脚接电源US4+，芯片OP5的第10脚接电源US4-，芯片OP5的第8脚接地线GND2，芯片OP5的第16脚接地线GND1，电容CS7的一端接电源US4-，电容CS7的另一端接地线GND2，芯片OP5的第7脚接电阻R15的一端，电阻R15的另一端接电容CN7的一端，电容CN7的该端接芯片OP7的第3脚，电容CN7的另一端接地线GND2，信号隔离处理电路的接线端子T13接芯片OP6的第15脚，信号隔离处理电路的接线端子T14接地线GND1，芯片OP6的第1脚接电源US3+，芯片OP6的第2脚接电源US3-，芯片OP6的第9脚接电源US4+，芯片OP6的第10脚接电源US4-，芯片OP6的第8脚接地线GND2，芯片OP6的第16脚接地线GND1，电容CS8的一端接电源US4+，电容CS8的另一端接地线GND2，芯片OP6的第7脚接电阻R16的一端，电阻R16的另一端接电容CT7的一端，电容CT7的该端接芯片OP8的第3脚，电容CT7的另一端接地线GND2。
更进一步地，在后级处理单元包括：运放芯片OP7，运放芯片OP8，滑动电阻R17和滑动电阻R18；芯片OP7的第7脚接电源US4+，芯片OP7的第8脚接滑动电阻R17的一端，滑动电阻R17的中端接电源US4+，滑动电阻R17的另一端接芯片OP7的第1脚，芯片OP7的第4脚接电源US4-，芯片OP7的第2脚接芯片OP7的第6脚，芯片OP7的第6脚与接线端子T15相连，接线端子T16接地线GND2；信号跟随电路的芯片OP8的第7脚接电源US4+，芯片OP8的第8脚接滑动电阻R18的一端，滑动电阻R18的中端接电源US4+，滑动电阻R18的另一端接芯片OP8的第1脚，芯片OP8的第4脚接电源US4-，芯片OP8的第2脚接芯片OP7的第6脚，芯片OP8的第6脚与接线端子T17相连，接线端子T18接地线GND2，经由接线端子T11、T12、T13和T14，将自信号跟随电路处理的信号传送到数据处理单元中。
具体而言，本发明的优点在于：
(1)该测试装置将润滑油粘度传感器和温度传感器集成安装在舰船燃气轮机润滑油系统中的油箱体底部出口的弯管处，运行安全且可靠；
(2)该测试装置采取电路隔离处理技术，既能够方便数据处理单元自动获取润滑油粘度和温度参数，还能确保系统具有较强的抗电磁干扰的能力；
(3)该测试装置采用模块化设计方法，易于构建，操作便捷，维护简单。
附图说明
图1为本发明实施例提供的测试舰船燃气轮机润滑油粘温特性的装置的结构示意图。
图2为本发明实施例提供的测试舰船燃气轮机润滑油粘温特性的装置中传感器单元中的润滑油粘度传感器和温度传感器集成安装位置示意图。
图3为本发明实施例提供的测试舰船燃气轮机润滑油粘温特性的装置中前级处理单元中的信号预处理电路和滤波处理电路的原理图。
图4为本发明实施例提供的测试舰船燃气轮机润滑油粘温特性的装置中后级处理单元中的信号隔离处理电路和信号跟随电路的原理图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明提供了一种测试舰船燃气轮机润滑油粘温特性的装置，该测试装置借助粘度传感器和温度传感器，能较为可靠、准确且快速地实时采集舰船燃气轮机润滑油粘度和温度状态参数，利用常规的数据采集设备，如NI公司仪表生产的多功能数据采集设备，也可采用高档单片机或者ARM芯片或者DSP构建数据采集卡，自动绘制出两者的关系曲线，借助计算机曲线拟合技术，得到润滑油的粘度与温度之间的关系表达式，这对于确保润滑油系统健康、安全和可靠运行，至关重要。
本发明提供的测试舰船燃气轮机润滑油粘温特性的装置包括：置于舰船燃气轮机润滑油系统中的传感器单元、传输电缆、前级处理单元、后级处理单元和数据处理单元。
本发明将润滑油粘度传感器和温度传感器，同时安装在润滑油系统中油液流过的拐角或者弯管处，有利于降低由于油液颗粒的流失而对粘度测量精度的不良影响，且确保测点温度即为相同位置润滑油的温度。本发明经由粘度传感器和温度传感器，同时获取测点润滑油的粘度和温度，通过经由传输电缆，将反应润滑油粘度的电流信号和润滑油温度的电压信号，传送到前级处理单元，先后经过前级处理单元中的信号预处理电路和滤波处理电路后，传输给后级处理单元，先后经过后级处理单元中的信号隔离处理电路和信号跟随电路处理之后，再传送到数据处理单元，采集得到润滑油系统中测点位置润滑油的粘度和相同位置润滑油的温度，经过运算处理，自动绘制出舰船燃气轮机润滑油的粘温特性曲线。
本发明特将润滑油粘度传感器和温度传感器，同时安装在舰船燃气轮机润滑油系统中的油箱体底部出口的弯管处，能够实时采集润滑油的粘度和相同位置润滑油的温度，快速获取舰船燃气轮机润滑油的粘温特性参数，既有利于建立与完善舰船燃气轮机的润滑管理系统，又能随时判明机组润滑油系统的健康状态，确保舰船燃气轮机能够安全、可靠、健康稳定运行。
如图1所示，本发明实例提供的测试装置，将传感器单元2中的润滑油粘度传感器2-1和温度传感器2-2，集成安装在润滑油系统1中油液流过的拐角或者弯管处，通过传输电缆3，将传感器单元2中的润滑油粘度传感器2-1和温度传感器2-2，连接到前级处理单元4中，在前级处理单元4中，先经过预处理电路4-1的采集，得到反应润滑油粘度的电压信号VN和反应润滑油温度的电压信号VT，再经过预处理电路4-1的放大处理后，传给前级处理单元4中的滤波处理电路4-2，进一步进行滤波处理，以提高两路传感器信号VN和VT的信噪比，紧接着将该两路传感器信号输出给后级处理单元5，先后经过信号隔离处理电路5-1和信号跟随电路5-2的处理之后，最后传送到数据处理单元6，由数据处理单元6实时采集润滑油的粘度信号和相同位置润滑油的温度信号，并经过运算处理，自动绘制出舰船燃气轮机润滑油的粘温特性曲线。
如图2所示，安装在舰船燃气轮机润滑油1中油液流过的拐角或者弯管处的传感器单元2，由两路传感器组成，即润滑油的粘度传感器2-1和润滑油的温度传感器2-2，粘度传感器2-1和温度传感器2-2的接线端子T1、T2、T3、T4和T5，通过传输电缆3，传送到5个输出接线端子，即T6、T7、T8、T9和T10，再与前级处理单元4相接，完成润滑油的粘度信号和相同位置润滑油的温度信号传输。
如图3所示，经由传输电缆3，顺利地将粘度传感器2-1和温度传感器2-2的接线端子T1、T2、T3、T4和T5，与传输电缆3的5个输出接线端子T6、T7、T8、T9和T10可靠连接，从而将粘度传感器2-1和温度传感器2-2的输出信号，传送到前级处理单元4中，前级处理单元4由信号预处理电路4-1和滤波处理电路4-2两部分组成，现将它们的连接关系分别简述如下：
如图3所示，在前级处理单元4中，预处理电路4-1的接线端子T6接电容CS1的一端，电容CS1的该端接电源US1+，电容CS1的另一端接地线GND1，电容CS3的一端接电源US3+，电容CS3的另一端接地线GND1，电容CN2的一端接地线GND1，电容CN2的另一端接电阻R1的一端，电阻R1的该端接芯片OP1的第3脚，电阻R1的另一端与预处理电路4-1的接线端子T7相连，电阻RN的一端与接线端子T7相连，电阻RN的另一端与预处理电路4-1的接线端子T8相连，通过电阻RN的采集电压为VN，接线端子T8接地线GND1，电容CN1的两端并接在电阻RT的两端，电阻R2的一端接地线GND1，电阻R2的另一端接芯片OP1的第2脚，电阻RG1的一端接芯片OP1的第1脚，电阻RG1的另一端OP1的第8脚，电容CN3的一端接芯片OP1的第2脚，电容CN3的另一端接地线GND1，芯片OP1的第4脚接电源US3-，芯片OP1的第5脚接地线GND1，芯片OP1的第7脚接电源US3+，芯片OP1的第6脚接电阻R5的一端，电阻R5的另一端接电容CN4的一端。预处理电路4-1的接线端子T9接电阻RT1的一端，电阻RT1的另一端接电源US2+，电容CS2的一端接电源US2+，电容CS2的另一端接地线GND1，电容CT2的一端接地线GND1，电容CT2的另一端接芯片OP2的第3脚，电容CS4的一端接地线GND1，电容CS4的另一端接电源US3+，电阻RT2的一端接电源US2+，电阻RT2的另一端接电阻RT3的一端，电阻RT3的该端接电阻R4的一端，电阻R4的该端接电容CT1的一端，电容CT1的另一端与接线端子T9相连，电阻R4的另一端接芯片OP2的第2脚，电阻RT3的另一端接预处理电路4-1的接线端子T10，电阻R3的一端与接线端子T9相连，电阻R3的另一端接芯片OP2的第3脚，电阻RG2的一端接芯片OP2的第1脚，电阻RG2的另一端接芯片OP2的第8脚，电容CT3的一端接芯片OP2的第2脚，电容CT3的另一端接地线GND1，电容CS6的一端接电源US3-，电容CS6的另一端接地线GND1，芯片OP2的第4脚接电源US3-，芯片OP2的第5脚接地线GND1，芯片OP2的第6脚接电阻R6的一端，电阻R6的另一端接电容CT4的一端，电容CT4的另一端接地线GND1。通过前级处理单元4中的预处理电路4-1，完成粘度传感器2-1和温度传感器2-2的电压信号VN和VT，并将它们输出给前级处理单元4中的滤波处理电路4-2。
如图3所示，在前级处理单元4中，滤波处理电路4-2中的电阻R7的一端，接预处理电路4-1的电容CN4的一端，滤波处理电路4-2中的电阻R7的另一端接滤波处理电路4-2中的电容CN5的一端，电容CN5的该端接电阻R9的一端，电阻R9的另一端接芯片OP3的同相输入端，电容CN5的另一端接芯片OP3的输出端，电容CN6的一端接芯片OP3的同相输入端，电容CN6的另一端接地线GND1，电阻R11的一端接芯片OP3的反相输入端，电阻R11的另一端接地线GND1，电阻R13的一端接芯片OP3的反相输入端，电阻R13的另一端与接线端子T11相连，接线端子T12接地线GND1，电容CT4的一端接地线GND1，电容CT4的另一端接电阻R8的一端，电阻R8的另一端接电容CT5的一端，电容CT5的该端接电阻R10的一端，电阻R10的另一端接芯片OP4的同相输入端，电容CT5的另一端接芯片OP4的输出端，电容CT6的一端接芯片OP4的同相输入端，电容CT6的另一端接地线GND1，电阻R12的一端接芯片OP4的反相输入端，电阻R12的另一端接地线GND1，电阻R14的一端接芯片OP3的反相输入端，电阻R14的另一端与接线端子T13相连，接线端子T14接地线GND1，经由接线端子T11、T12、T13和T14，将前级处理单元4中的滤波处理电路4-2传输的信号，传送到后级处理单元5中。
如图4所示，后级处理单元5中的4个输入接线端子，即T11、T12、T13和T14，连接到前级处理单元4中的滤波处理电路4-2，后级处理单元5由信号隔离处理电路5-1和信号跟随电路5-2两部分组成，现将它们的连接关系分别简述如下：
如图4所示，在后级处理单元5中，信号隔离处理电路5-1的接线端子T11接芯片OP5的第15脚，信号隔离处理电路5-1的接线端子T12接地线GND1，芯片OP5的第1脚接电源US3+，芯片OP5的第2脚接电源US3-，芯片OP5的第9脚接电源US4+，芯片OP5的第10脚接电源US4-，芯片OP5的第8脚接地线GND2，芯片OP5的第16脚接地线GND1，电容CS7的一端接电源US4-，电容CS7的另一端接地线GND2，芯片OP5的第7脚接电阻R15的一端，电阻R15的另一端接电容CN7的一端，电容CN7的该端接芯片OP7的第3脚，电容CN7的另一端接地线GND2，信号隔离处理电路5-1的接线端子T13接芯片OP6的第15脚，信号隔离处理电路5-1的接线端子T14接地线GND1，芯片OP6的第1脚接电源US3+，芯片OP6的第2脚接电源US3-，芯片OP6的第9脚接电源US4+，芯片OP6的第10脚接电源US4-，芯片OP6的第8脚接地线GND2，芯片OP6的第16脚接地线GND1，电容CS8的一端接电源US4+，电容CS8的另一端接地线GND2，芯片OP6的第7脚接电阻R16的一端，电阻R16的另一端接电容CT7的一端，电容CT7的该端接芯片OP8的第3脚，电容CT7的另一端接地线GND2。通过后级处理单元5中的信号隔离处理电路5-1，将粘度传感器2-1和温度传感器2-2获取的电压的信号VN和VT，进行隔离处理，进一步提高测试装置抗电磁干扰的能力。
如图4所示，在后级处理单元5中，信号跟随电路5-2的芯片OP7的第7脚接电源US4+，芯片OP7的第8脚接滑动电阻R17的一端，滑动电阻R17的中端接电源US4+，滑动电阻R17的另一端接芯片OP7的第1脚，芯片OP7的第4脚接电源US4-，芯片OP7的第2脚接芯片OP7的第6脚，芯片OP7的第6脚与接线端子T15相连，接线端子T16接地线GND2；信号跟随电路5-2的芯片OP8的第7脚接电源US4+，芯片OP8的第8脚接滑动电阻R18的一端，滑动电阻R18的中端接电源US4+，滑动电阻R18的另一端接芯片OP8的第1脚，芯片OP8的第4脚接电源US4-，芯片OP8的第2脚接芯片OP7的第6脚，芯片OP8的第6脚与接线端子T17相连，接线端子T18接地线GND2，经由接线端子T11、T12、T13和T14，将自信号跟随电路5-2处理的信号传送到数据处理单元6中。
如图4所述，数据处理单元6中，能够同时实时获取温度的电信号、该温度时的润滑油粘度的电信号，建立以温度为横坐标、该温度时的润滑油粘度为纵坐标的粘温特性曲线，借助曲线拟合技术，计算得到润滑油的粘温特性参数，从而获取润滑油的粘度与温度之间的关系表达式，方便构建与完善舰船燃气轮机的润滑管理系统。
图1所示实施例中的传感器单元2中的粘度传感器2-1，可以选择深圳先波科技公司生产的粘度传感器，也可以选择北京杰成物联科技有限公司生产的粘度传感器，还可以选择进口的粘度传感器，如康明斯(Cummins)公司生产的同类产品。不过，本发明指出，在选择润滑油粘度传感器2时，必须兼顾安装位置、传感器的有效探测范围和信号输出方式等参数。本发明所选择的粘度传感器，其输出信号为电流信号。
图2所示实施例中的传感器单元2中的温度传感器2-2，可以选择PT100或者PT1000，关于这方面的厂家就更多了，可以选择上海南浦仪表厂、北京昆仑中科传感器封装技术有限公司、江苏省金湖金马自动化仪表厂等国产厂家的产品，也可以选择Omega公司、E+H公司、ABB公司等厂家的产品，恕不一一介绍了。
图3所示实施例中的芯片OP1和OP2，本发明采用仪用运放，这种器件可以选择的厂家很多，如可以选用AD公司的AD620、AD524、AD526、AD624，也可以选择TI公司的INA101、INA102、INA105、INA128、INA110、INA146、INA148等。
图3所示实施例中的芯片OP3和OP4，本发明采用低噪声精密运放，可以选择单路的低噪声精密运放，如OP07、OP27、AD797和OPA170等，也可以选择双路的低噪声精密运放，如TLC2202、LT1124、TLE2142A、和OPA2111等。
图4所示实施例中的芯片OP5和OP6，本发明采用隔离运放，如可以选择电场耦合隔离运放，如ISO122；也可以选择变压器耦合隔离运放，如AD202、AD204，还可以选择光耦型隔离运放，如ISO100。
图4所示实施例中的芯片OP7和OP8，本发明采用低噪声精密运放，可以选择单路的低噪声精密运放，如OP07、OP27、AD797和OPA170等，也可以选择双路的低噪声精密运放，如TLC2202、LT1124、TLE2142A、和OPA2111等。
图4所示实施例中的数据处理单元6，可以利用常规的数据采集设备，如国内的北京中泰研创科技有限公司研发的DAQ(数据采集)产品，也可以选择国外品牌，如美国NI公司仪表生产的多功能数据采集设备，还可采用高档单片机或者ARM芯片或者DSP构建数据采集卡，便于自动绘制出两者的关系曲线，再借助计算机曲线拟合技术，得到润滑油的粘度与温度之间的关系表达式。
本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种测试舰船燃气轮机润滑油粘温特性的装置，其特征在于，包括：传感器单元、传输电缆、前级处理单元、后级处理单元和数据处理单元；
所述传感器单元包括：粘度传感器和温度传感器，同时设置在舰船燃气轮机润滑油系统中的油箱体底部出口的弯管处，用于实时采集润滑油的粘度和相同位置润滑油的温度，并获取舰船燃气轮机润滑油的粘温特性参数；
通过传输电缆将反应润滑油粘度的电流信号和润滑油温度的电压信号传送到前级处理单元，经前级处理单元进行预处理和滤波处理后，传输给后级处理单元，经后级处理单元进行隔离和跟随处理后，再传送到数据处理单元，所述数据处理单元对采集的润滑油系统中测点位置润滑油的粘度和相同位置润滑油的温度进行运算处理后获得舰船燃气轮机润滑油的粘温特性。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述前级处理单元包括：预处理电路和滤波处理电路，
所述预处理电路用于对反应润滑油粘度的电流信号和反应润滑油温度的电压信号进行预处理；
所述滤波处理电路用于对预处理后的信号进行滤波处理。
3.如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述预处理电路包括：仪用运放芯片OP1，仪用运放芯片OP2，电容CS1，电容CS2，电容CS3，电容CS4，电容CS5，电容CS6，电阻R1，电阻R2，电阻R3，电阻R4，电阻RN，电阻RT1，电阻RT2，电阻RT3，电阻RG1，电容CN1，电容CN2，电容CN3，电容CN4；
接线端子T6接电容CS1的一端，电容CS1的该端接电源US1+，电容CS1的另一端接地线GND1，电容CS3的一端接电源US3+，电容CS3的另一端接地线GND1，电容CN2的一端接地线GND1，电容CN2的另一端接电阻R1的一端，电阻R1的该端接芯片OP1的第3脚，电阻R1的另一端与预处理电路的接线端子T7相连，电阻RN的一端与接线端子T7相连，电阻RN的另一端与预处理电路的接线端子T8相连，通过电阻RN的采集电压为VN，接线端子T8接地线GND1，电容CN1的两端并接在电阻RT的两端，电阻R2的一端接地线GND1，电阻R2的另一端接芯片OP1的第2脚，电阻RG1的一端接芯片OP1的第1脚，电阻RG1的另一端OP1的第8脚，电容CN3的一端接芯片OP1的第2脚，电容CN3的另一端接地线GND1，芯片OP1的第4脚接电源US3-，芯片OP1的第5脚接地线GND1，芯片OP1的第7脚接电源US3+，芯片OP1的第6脚接电阻R5的一端，电阻R5的另一端接电容CN4的一端；
预处理电路的接线端子T9接电阻RT1的一端，电阻RT1的另一端接电源US2+，电容CS2的一端接电源US2+，电容CS2的另一端接地线GND1，电容CT2的一端接地线GND1，电容CT2的另一端接芯片OP2的第3脚，电容CS4的一端接地线GND1，电容CS4的另一端接电源US3+，电阻RT2的一端接电源US2+，电阻RT2的另一端接电阻RT3的一端，电阻RT3的该端接电阻R4的一端，电阻R4的该端接电容CT1的一端，电容CT1的另一端与接线端子T9相连，电阻R4的另一端接芯片OP2的第2脚，电阻RT3的另一端接预处理电路的接线端子T10，电阻R3的一端与接线端子T9相连，电阻R3的另一端接芯片OP2的第3脚，电阻RG2的一端接芯片OP2的第1脚，电阻RG2的另一端接芯片OP2的第8脚，电容CT3的一端接芯片OP2的第2脚，电容CT3的另一端接地线GND1，电容CS6的一端接电源US3-，电容CS6的另一端接地线GND1，芯片OP2的第4脚接电源US3-，芯片OP2的第5脚接地线GND1，芯片OP2的第6脚接电阻R6的一端，电阻R6的另一端接电容CT4的一端，电容CT4的另一端接地线GND1。
4.如权利要求2或3所述的装置，其特征在于，所述滤波处理电路包括：芯片OP3，电阻R7，电阻R9，电阻R11，电阻R13，电容CN5和电容CN6；
电阻R7的一端接预处理电路的电容CN4的一端，电阻R7的另一端接电容CN5的一端，电容CN5的该端接电阻R9的一端，电阻R9的另一端接芯片OP3的同相输入端，电容CN5的另一端接芯片OP3的输出端，电容CN6的一端接芯片OP3的同相输入端，电容CN6的另一端接地线GND1，电阻R11的一端接芯片OP3的反相输入端，电阻R11的另一端接地线GND1，电阻R13的一端接芯片OP3的反相输入端，电阻R13的另一端与接线端子T11相连，接线端子T12接地线GND1，电容CT4的一端接地线GND1，电容CT4的另一端接电阻R8的一端，电阻R8的另一端接电容CT5的一端，电容CT5的该端接电阻R10的一端，电阻R10的另一端接芯片OP4的同相输入端，电容CT5的另一端接芯片OP4的输出端，电容CT6的一端接芯片OP4的同相输入端，电容CT6的另一端接地线GND1，电阻R12的一端接芯片OP4的反相输入端，电阻R12的另一端接地线GND1，电阻R14的一端接芯片OP3的反相输入端，电阻R14的另一端与接线端子T13相连，接线端子T14接地线GND1，经由接线端子T11、T12、T13和T14，将前级处理单元中的滤波处理电路传输的信号传送到后级处理单元中。
5.如权利要求1-4任一项所述的装置，其特征在于，所述后级处理单元包括：信号隔离处理电路和信号跟随电路；
所述信号隔离处理电路用于对滤波后的信号进行隔离处理，所述信号跟随电路用于对隔离后的信号进行跟随处理。
6.如权利要求5所述的装置，其特征在于，所述信号隔离处理电路包括：隔离运放芯片OP5，隔离运放芯片OP6，电容CS7，电阻R15，电容CN7，电容CS8，电阻R16和电容CT7；
接线端子T11接芯片OP5的第15脚，信号隔离处理电路的接线端子T12接地线GND1，芯片OP5的第1脚接电源US3+，芯片OP5的第2脚接电源US3-，芯片OP5的第9脚接电源US4+，芯片OP5的第10脚接电源US4-，芯片OP5的第8脚接地线GND2，芯片OP5的第16脚接地线GND1，电容CS7的一端接电源US4-，电容CS7的另一端接地线GND2，芯片OP5的第7脚接电阻R15的一端，电阻R15的另一端接电容CN7的一端，电容CN7的该端接芯片OP7的第3脚，电容CN7的另一端接地线GND2，信号隔离处理电路的接线端子T13接芯片OP6的第15脚，信号隔离处理电路的接线端子T14接地线GND1，芯片OP6的第1脚接电源US3+，芯片OP6的第2脚接电源US3-，芯片OP6的第9脚接电源US4+，芯片OP6的第10脚接电源US4-，芯片OP6的第8脚接地线GND2，芯片OP6的第16脚接地线GND1，电容CS8的一端接电源US4+，电容CS8的另一端接地线GND2，芯片OP6的第7脚接电阻R16的一端，电阻R16的另一端接电容CT7的一端，电容CT7的该端接芯片OP8的第3脚，电容CT7的另一端接地线GND2。
7.如权利要求5或6所述的装置，其特征在于，所述在后级处理单元包括：运放芯片OP7，运放芯片OP8，滑动电阻R17和滑动电阻R18；
芯片OP7的第7脚接电源US4+，芯片OP7的第8脚接滑动电阻R17的一端，滑动电阻R17的中端接电源US4+，滑动电阻R17的另一端接芯片OP7的第1脚，芯片OP7的第4脚接电源US4-，芯片OP7的第2脚接芯片OP7的第6脚，芯片OP7的第6脚与接线端子T15相连，接线端子T16接地线GND2；信号跟随电路的芯片OP8的第7脚接电源US4+，芯片OP8的第8脚接滑动电阻R18的一端，滑动电阻R18的中端接电源US4+，滑动电阻R18的另一端接芯片OP8的第1脚，芯片OP8的第4脚接电源US4-，芯片OP8的第2脚接芯片OP7的第6脚，芯片OP8的第6脚与接线端子T17相连，接线端子T18接地线GND2，经由接线端子T11、T12、T13和T14，将自信号跟随电路处理的信号传送到数据处理单元中。
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