CN110131247A - 基于在线检测的油液污染度控制方法及控制系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种基于在线检测的油液污染度控制方法，应用于油液污染度控制系统，油液污染度控制系统包括检测回路、工控机和过滤回路，检测回路和所述过滤回路均与工控机电连接，过滤回路包括过滤器，过滤器包括多个子过滤器及与子过滤器一一对应连接的电磁阀，电磁阀与工控机电连接，控制方法包括：检测回路抽取液压系统中的液压油，得到液压油样品，检测所述液压油样品的污染度并反馈至所述工控机；工控机根据污染度的等级控制多个电磁阀的开启和关闭来调节子过滤器的导通和关闭，实现过滤回路的过滤等级调节。本发明还提供一种采用上述控制方法的控制系统。本发明的基于在线检测的油液污染度控制方法能够实现污染度的在线测量，并实时过滤油污。
Description
【技术领域】
本发明涉及油液污染测量技术领域，特别涉及一种基于在线检测的油液污染度控制方法及控制系统。
【背景技术】
目前，液压动力系统技术的发展带动了复杂高压系统的快速发展，这些系统的可靠运行依赖于高品质的清洁液压油。在液压系统中，颗粒污染物是影响液压油清洁度的一个主要因素。当液压油中的颗粒污染物达到一定水平时，会导致管路堵塞和执行元件的颗粒磨损，造成运行效率下降或系统失效。统计资料表明，液压系统百分之七十左右的失效是液压油污染造成的。监测液压油含有的杂质的多少及其变化过程，能够为预测液压系统零部件的潜在失效提供线索。
相关技术中，液压系统中的油液清洁度检查采用离线方式检测，在系统停机时，直接从液压系统中抽取液压油样品进行检测，由于液压油中颗粒污染物分布的不均匀，使得液压油样品中的颗粒污染物分布也不均匀，不能真实的反应液压系统的污染度，并且此过程中液压系统需要暂停使用，浪费大量时间和停机费用；同时，液压油污染度检测完成之后，若污染度超标，还需要人工手动对液压油进行更换，操作及其不方便。
因此，有必要提供一种新的基于在线检测的油液污染度控制方法及控制系统以解决上述缺陷。
【发明内容】
本发明的目的是克服上述技术问题，提供一种步骤简单，并可实时对液压油进行过滤的基于在线检测的油液污染度控制方法及控制系统。
为了实现上述目的，本发明提供一种基于在线检测的油液污染度控制方法，其特征在于，应用于油液污染度控制系统，所述油液污染度控制系统包括检测回路、工控机和过滤回路，所述检测回路和所述过滤回路均与所述工控机电连接，所述过滤回路包括过滤器，所述过滤器包括多个子过滤器及与所述子过滤器一一对应连接的电磁阀，所述电磁阀与所述工控机电连接，所述油液污染度控制方法包括如下步骤：
S1：所述检测回路抽取液压系统中的液压油，得到液压油样品，检测所述液压油样品的污染度，并反馈至所述工控机；
S2：所述工控机根据所述污染度的等级，控制多个所述电磁阀的开启和关闭来调节所述子过滤器的导通和关闭，实现所述过滤回路的过滤等级调节。
优选的，所述子过滤器的数量为三个，三个所述子过滤器的过滤精度不同。
优选的，三个所述子过滤器的过滤精度分别为20微米、50微米和100 微米。
优选的，所述检测回路包括驱动装置、搅拌装置和检测装置，所述步骤S1包括如下步骤：
S11：所述驱动装置抽取液压系统中的液压油，得到液压油样品；
S12：所述搅拌装置将所述液压油样品搅拌均匀；
S13：所述检测装置检测所述液压油样品，得到检测数据，并将检测完成后的液压油样品重新输送至液压系统，所述检测数据包括颗粒污染物数量及液压油样品体积；
S14：所述工控机对所述检测数据进行处理，得到污染度。
优选的，所驱动装置为磁驱泵，所述驱动装置与所述工控机电连接。
优选的，所述检测装置包括：
颗粒传感器，用于检测所述液压油样品内的颗粒污染物数量；
计量泵，用于测量所述液压油样品的体积，并将检测完成后液压油样品重新输送至液压系统；
优选的，所述搅拌装置包括搅拌器及分别设置于所述搅拌器上、下两端的上液位计和下液位计，所述搅拌器、上液位计和所述下液位计均与所述工控机电连接，所述工控机根据所述上液位计和所述下液位计的液位信息控制所述驱动装置的开启或关闭。
优选的，所述检测回路还包括调速过滤泵，所述调速过滤泵两端分别与所述过滤器和所述液压系统连接，所述调速过滤泵用于为所述过滤器提供动力。
本发明还提供一种基于在线检测的油液污染度控制系统，包括检测回路、工控机和过滤回路，所述检测回路和所述过滤回路均与所述工控机电连接，所述过滤回路包括过滤器，所述过滤器包括多个子过滤器及与所述子过滤器一一对应连接的电磁阀，所述电磁阀与所述工控机电连接，所述检测回路检测液压油的污染度并反馈至所述工控机，所述工控机根据所述污染度的等级控制多个所述电磁阀的开启和关闭来调节所述子过滤器的导通和关闭，从而实现所述过滤回路的过滤等级调节。
优选的，所述子过滤器的数量为三个，三个所述子过滤器的过滤精度不同。
与相关技术相比，本发明提供一种基于在线检测的油液污染度控制方法及控制系统中，所述驱动装置抽取液压油样品后，输送至搅拌装置中搅拌均匀，将所述液压油样品中的颗粒污染物混合均匀，使得液压油的污染度测量更为准确；再者，所述计量泵为所述液压油样品回流提供动力，完成液压油的循环，实现所述污染度的在线实时测量，不会造成液压油的损耗，并且所述检测回路不会影响所述液压系统的正常使用；所述过滤器和所述调速过滤泵配合形成过滤回路，所述过滤回路由所述工控机控制，所述过滤器包括三个子过滤器，三个所述子过滤器可以任意组合，实现其中不同的过滤等级，满足不同条件下的使用需求。
【附图说明】
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图，其中：
图1为本发明提供的油液污染度检测方法的流程图；
图2为图1所示的步骤S1的步骤流程图；
图3为本发明提供的油液污染度检测系统的结构框图；
图4为本发明提供的过滤回路的结构示意图。
【具体实施方式】
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
请结合参阅图1及图3，本发明提供一种基于在线检测的油液污染度控制方法及一种基于在线检测的油液污染度控制系统100，所述油液污染度控制系统100包括检测回路10、工控机30和过滤回路50。
所述检测回路10包括驱动装置11、搅拌装置13、检测装置15。所述驱动装置11、搅拌装置13及检测装置15均与所述工控机30电连接，所述工控机30用于接收所述驱动装置11、搅拌装置13、检测装置15的工作数据，并向所述驱动装置11、搅拌装置13、检测装置15、调速过滤泵53 及过滤器51发送控制信号。可以理解的是，上述设备的工作数据需要通过数模转换模块转换为数字信号后反馈给所述工控机30，其采用本领域的常规技术手段即可，本发明对此不做赘述。
所述基于在线检测的油液污染度控制方法包括如下步骤：
S1：所述检测回路抽取液压系统中的液压油，得到液压油样品，检测所述液压油样品的污染度，并反馈至所述工控机。
液压油就是利用液体压力能的液压系统使用的液压介质，在液压系统中起着能量传递、抗磨、系统润滑、防腐、防锈、冷却等作用。在实际使用过程中，由于各方面的原因，液压油中会出现颗粒污染物，当液压油中的颗粒污染物达到一定水平时，容易造成管路堵塞和执行元件的颗粒磨损，导致液压系统运行效率下降，还会造成系统失效。
请参阅图2及图3，具体的，所述步骤S1包括如下步骤：
S11：所述驱动装置抽取液压系统中的液压油，得到液压油样品；
在所述液压系统200上开设一取样口210，所述驱动装置11与所述取样口210连通，用于抽取液压系统200中的液压油，在抽取过程中，所述液压系统200可以保持不停机状态，实现了所述液压系统200的在线检测。
优选的，所述驱动装置11为磁驱泵，通过磁力传动器来实现无接触力矩传递从而以静密封取代动密封，使泵达到完全无泄漏的效果，并且磁驱泵结构紧凑、外形美观、体积小、噪音低、运行可靠、使用维修方便。
S12：所述搅拌装置将所述液压油样品搅拌均匀；
所述搅拌装置13与所述驱动装置11连通，所述驱动装置11将所述液压油样品输送至所述搅拌装置13内。具体的，所述搅拌装置13包括搅拌器131及分别设置于所述搅拌器131上、下两端的上液位计133及下液位计135，所述搅拌器131、上液位计133和所述下液位计135与所述工控机 30电连接。
所述上液位计133和所述下液位计135用于对应检测所述搅拌器131 内的液位信息，其中，所述上液位计133的液位信息对应的是所述搅拌器 131内的液压油样品到达上限位置，所述下液位计135的液位信息对应的是所述搅拌器131内的液压油样品到达下限位置。具体的，所述驱动装置 11启动后，所述搅拌器131内的液位开始上升，所述上液位计133检测到液位到达上限位置后，将液位信息发送给所述工控机30，所述工控机30 接收到液位信息后，控制所述驱动装置11关闭，同时，所述工控机30控制所述搅拌器131启动，对所述搅拌器131内液压油样品进行搅拌，使得所述液压油样品内的颗粒污染物混合均匀；搅拌完成后，所述搅拌器131 内的液压油样品从出口流出，所述搅拌器131内的液位下降，所述下液位计27检测到液位到达下限位置后，将液位信息发送给所述工控机30，所述工控机30接收到液位信息后，控制所述驱动装置11开启，再次向所述搅拌器131内输送液压油样品，如此就可以对所述液压系统200中的液压油进行多次实时取样检测，可以使所述液压油的污染度测量更为准确。
S13：所述检测装置检测所述液压油样品，得到检测数据，并将检测完成后的液压油样品重新输送至液压系统，所述检测数据包括颗粒污染物数量及液压油样品体积。
所述检测装置15包括所述颗粒传感器151及计量泵153，所述颗粒传感器151用于检测所述液压油样品中的颗粒污染物数量，优选的，所述颗粒传感器151为激光颗粒计数器。
所述计量泵153用于计量所述液压油样品的体积，并将检测完成后的液压油样品重新输送至液压系统200，完成液压油的循环，不会造成液压油的损耗。
S14：所述工控机对所述检测数据进行处理，得到污染度。
所述工控机30对所述检测数据进行处理，得到污染度，所述污染度即为单位体积液压油内的污染物数量。
可以理解的是，所述检测回路10采用的是在线检测的方式，能够实时的测量所述液压系统200液压油的污染度，不会影响所述液压系统200的正常使用，提高了检测效率，并且还能够获得不同使用状况下的污染度数据，可以为所述液压系统优化升级提供依据，促进液压机技术领域的发展。
S2：所述工控机根据所述污染度的等级，控制多个所述电磁阀的开启和关闭来调节所述子过滤器的导通和关闭，实现所述过滤回路的过滤等级调节。
请参阅图4，所述过滤回路50包括过滤器51和调速过滤泵53，所述调速过滤泵53两端分别与所述过滤器51和所述液压系统200连接，所述调速过滤泵53为所述过滤器51提供动力。
具体的，在所述液压系统200上开设过滤口220，所述调速过滤泵53 与所述过滤口220连通，用于将液压系统200中液压油抽出，输送至所述过滤器51中进行过滤，过滤完成后的清洁液压油重新被输送至所述液压系统200中。
所述调速过滤泵53与所述工控机30电连接，其转速由所述工控机30 控制，具体的，所述调速过滤泵53的转速由所述过滤器51的过滤等级确定，所述调速过滤泵53的转速与不同过滤等级的对应关系可预先设定于所述工控机30内，所述过滤器51的过滤等级越高，所述调速过滤泵53的转速越快，所述过滤回路50的液压油流量越大3。
进一步的，所述过滤器51包括多个子过滤器511及与所述子过滤器 511一一对应连接的电磁阀513，所述电磁阀513与所述工控机30电连接，所述工控机30控制所述电磁阀513的开启和关闭来调节所述子过滤器511 的开启和关闭。
优选的，在本实施方式中，所述子过滤器511的数量为三个，三个所述子过滤器511的精度不同，在其他实施方式中，所述子过滤器511的数量还可以为两个、四个或其他数量，本发明对此不做限制，但所述子过滤器511的数量至少为两个。
具体的，在本实施方式中，将所述子过滤器511具体分为第一子过滤器5111、第二子过滤器5113及第三子过滤器5115，将所述电磁阀513具体分为第一电磁阀5131、第二电磁阀5133及第三电磁阀5135。其中，所述第一电磁阀与所述第一子过滤器5111连接，所述第二子过滤器和所述第二电磁阀5133连接，所述第三子过滤器5115和所述第三电磁阀5135连接。更进一步的，所述第一子过滤器5111、所述第二子过滤器5113和所述第三子过滤器5115的过滤精度分别为20微米、50微米和100微米。
所述子过滤器511之间可以任意组合搭配，得到七种不同精度的过滤等级，满足不同条件下的使用需求。
具体的，若所述污染度小于或等于A，所述工控机30控制过滤器51 启动一级过滤；
若所述污染度大于A小于或等于B，所述工控机30控制过滤器51启动二级过滤；
若所述污染度大于B小于或等于C，所述工控机30控制过滤器51启动三级过滤；
若所述污染度大于C小于或等于D，所述工控机30控制过滤器51启动四级过滤；
若所述污染度大于D小于或等于E，所述工控机30控制过滤器51启动五级过滤；
若所述污染度大于E小于或等于F，所述工控机30控制过滤器51启动六级过滤；
若所述污染度大于F，所述工控机30控制过滤器51启动七级过滤。
其中，一级过滤对应的是第一子过滤器5111的单独过滤；二级过滤对应的是第二子过滤器5113的单独过滤；三级过滤对应的是第三子过滤器 5115的单独过滤；四级过滤对应的是第一子过滤器5111和第二子过滤器 5113的组合过滤；五级过滤对应的是第一子过滤器5111和第三子过滤器 5113的组合过滤；六级过滤对应的是第二子过滤器5113和第三子过滤器 5115的组合过滤；七级过滤对应的是第一子过滤器5111、第二子过滤器 5113和第三子过滤器5115的组合过滤。
上述A、B、C、D、E、F代表的是一具体的污染度值，其可以根据实际需要进行设定。
与相关技术相比，本发明提供一种基于在线检测的油液污染度控制方法及控制系统中，所述驱动装置11抽取液压油样品后，输送至搅拌装置 13中搅拌均匀，将所述液压油样品中的颗粒污染物混合均匀，使得液压油的污染度测量更为准确；再者，所述计量泵153为所述液压油样品回流提供动力，完成液压油的循环，不会造成液压油的损耗，实现所述污染度的在线实时测量，所述检测回路10不会影响所述液压系统的正常使用；所述过滤器51和所述调速过滤泵53配合形成过滤回路50，所述过滤回路50 由所述工控机30控制，所述过滤器51包括三个子过滤器511，三个所述子过滤器511可以任意组合，实现其中不同的过滤等级，满足不同条件下的使用需求。
以上所述的仅是本发明的实施方式，在此应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出改进，但这些均属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种基于在线检测的油液污染度控制方法，其特征在于，应用于油液污染度控制系统，所述油液污染度控制系统包括检测回路、工控机和过滤回路，所述检测回路和所述过滤回路均与所述工控机电连接，所述过滤回路包括过滤器，所述过滤器包括多个子过滤器及与所述子过滤器一一对应连接的电磁阀，所述电磁阀与所述工控机电连接，所述油液污染度控制方法包括如下步骤：
S1：所述检测回路抽取液压系统中的液压油，得到液压油样品，检测所述液压油样品的污染度，并反馈至所述工控机；
S2：所述工控机根据所述污染度的等级，控制多个所述电磁阀的开启和关闭来调节所述子过滤器的导通和关闭，实现所述过滤回路的过滤等级调节。
2.根据权利要求1所述的油液污染度控制方法，其特征在于，所述子过滤器的数量为三个，三个所述子过滤器的过滤精度不同。
3.根据权利要求2所述的油液污染度控制方法，其特征在于，三个所述子过滤器的过滤精度分别为20微米、50微米和100微米。
4.根据权利要求1所述的油液污染度控制方法，其特征在于，所述检测回路包括驱动装置、搅拌装置和检测装置，所述步骤S1包括如下步骤：
S11：所述驱动装置抽取液压系统中的液压油，得到液压油样品；
S12：所述搅拌装置将所述液压油样品搅拌均匀；
S13：所述检测装置检测所述液压油样品，得到检测数据，并将检测完成后的液压油样品重新输送至液压系统，所述检测数据包括颗粒污染物数量及液压油样品体积；
S14：所述工控机对所述检测数据进行处理，得到污染度。
5.根据权利要求4所述的油液污染度控制方法，其特征在于，所驱动装置为磁驱泵，所述驱动装置与所述工控机电连接。
6.根据权利要求4所述的油液污染度控制方法，其特征在于，所述检测装置包括：
颗粒传感器，用于检测所述液压油样品内的颗粒污染物数量；
计量泵，用于测量所述液压油样品的体积，并将检测完成后液压油样品重新输送至液压系统。
7.根据权利要求4所述的油液污染度控制方法，其特征在于，所述搅拌装置包括搅拌器及分别设置于所述搅拌器上、下两端的上液位计和下液位计，所述搅拌器、上液位计和所述下液位计均与所述工控机电连接，所述工控机根据所述上液位计和所述下液位计的液位信息控制所述驱动装置的开启或关闭。
8.根据权利要求1所述的油液污染度控制方法，其特征在于，所述检测回路还包括调速过滤泵，所述调速过滤泵两端分别与所述过滤器和所述液压系统连接，所述调速过滤泵用于为所述过滤器提供动力。
9.一种基于在线检测的油液污染度控制系统，其特征在于，包括检测回路、工控机和过滤回路，所述检测回路和所述过滤回路均与所述工控机电连接，所述过滤回路包括过滤器，所述过滤器包括多个子过滤器及与所述子过滤器一一对应连接的电磁阀，所述电磁阀与所述工控机电连接，所述检测回路检测液压油的污染度并反馈至所述工控机，所述工控机根据所述污染度的等级控制多个所述电磁阀的开启和关闭来调节所述子过滤器的导通和关闭，从而实现所述过滤回路的过滤等级调节。
10.根据权利要求9所述的油液污染度控制系统，其特征在于，所述子过滤器的数量为三个，三个所述子过滤器的过滤精度不同。
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2019
- 2019-05-20 CN CN201910417843.4A patent/CN110131247B/zh active Active
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