CN111579431A - 一种润滑油在线监测的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种润滑油在线监测的方法，基于油品的理化和污染数据进行可测性分析，并通过相关的诊断规则建立润滑油的在线监测系统，分别采用粘度、水分和污染作为对应上述数据的可测特征，本发明采用模块化设计，通过下位机单元、油路循环单元、数据通讯单元、上位机单元组成润滑油的在线监测系统，实时监测油液的工况与磨损状况，能及时发现早期故障征兆，便于采取相应的措施以防止重大事故的发生；通过数据通讯单元完成油液在线监测的数据传输，将采集到的数据与标准数据库中的数据进行比对，通过诊断规则对数据信号进行诊断、处理，从而对润滑油品质进行实时的监测，提高了润滑油的监测效率和准确度。
Description
技术领域
本发明涉及润滑油监测技术领域，具体是一种润滑油在线监测的方法。
背景技术
润滑油良好的运行工况，能为设备的安全运行提供重要保证，由于设备运行工况极其复杂，内外因素随时都会对系统和设备产生影响而引发早期的设备隐患，如外界或内部产生的水和污染物短期内聚集或突然增加；齿轮，轴承的早期磨损故障；这些通过常规定期检验是不可能监测到的，而在线润滑监测系统能对润滑和设备运行工况实时监测和分析，为设备维护保养提供可靠的依据。
目前，对润滑油的监测主要是通过定期取样分析来对油液状态监测，然而检测报告具有较大的滞后性，不能反映实际的工况。
发明内容
本发明的目的在于提供一种润滑油在线监测的方法，以解决上述背景技术中对润滑油的监测主要是通过定期取样分析来对油液状态监测，具有较大的滞后性，不能反映实际的工况的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种润滑油在线监测的方法，包括如下步骤：
步骤一、基于油品的理化和污染数据进行可测性分析，并通过相关的诊断规则建立润滑油的在线监测系统，分别采用粘度、水分和污染作为对应上述数据的可测特征；
步骤二、基于步骤一中建立润滑油的在线监测系统，具体步骤如下：
S1、在需要监测的油箱或者主油路中设计一个旁路作为监测油路，利用一个微量泵进行流体循环，连接在旁油路中，构成一个润滑油的通路；
S2、在微量泵运行的通路中，安装下位机进行相应的数据采集；
S3、在S2中，各类传感信号的原始信号在经过A/D转换和相应的串口/接口技术处理后，转化为有意义的电信号，传送至下位机中的数据采集模块；
S4、通过局域网传输技术,将下位机的信号传送到数据库中进行分析诊断，采集到的数据与标准数据库中的数据进行比对，通过相关的诊断规则对数据信号进行诊断、处理，通过上位机进行数据的查询、分析、处理，并且诊断结果在上位机的显示器中实时显示，从而对润滑油品质进行实时的监测。
优选的，所述在线监测系统包括下位机单元、油路循环单元、数据通讯单元、上位机单元组成。
优选的，所述下位机单元包括数据采集模块、电源模块和控制板，完成在线监测的数据采集，所述控制板通过导线连接数据采集模块和电源模块，所述数据采集模块包括粘度传感器、水分传感器、污染传感器组成，所述数据采集模块用于油液粘度、水分和油液污染三个方面的数据采集，采集顺序：油液分别流经粘度传感器、水分传感器和污染传感器，并回流入油箱内，由粘度传感器和水分传感器采集油液的粘度、水分、介电常数、温度等理化特征，由污染传感器通过激光和光纤探测技术，利用光学法照射污染后的油液，由于油液中污染物的存在，光将发生散射和反射，同时有一部分光被油液吸收，剩下部分透过油液，测出透射光的强度，实时监测油液的机械杂质和污染程度，采集油液的污染状况及对应的污染度ISO等级的实时数据。
优选的，所述油路循环单元主要由取油口、进油管、微量泵、进油口、下位机内部油路、出油口、回油管、回油口组成，在油箱或者待监测油路安装取油口和回油口，所述取油口通过进油管连接微量泵，所述下位机单元的顶部和底部分别安装有进油口和出油口，所述进油口和出油口之间连接有下位机内部油路，所述下位机内部油路分流为三路，分别流经粘度传感器、水分传感器和污染传感器后，汇入一路，所述微量泵的出口端与进油口通过进油管连接，所述出油口与回油口通过回油管连接。
优选的，所述数据通讯单元包括数据库系统管理模块、故障诊断模块、故障报警显示模块，完成在线监测系统的数据传输。
优选的，所述上位机单元包括工控机、显示器，工控机对采集到的数据进行实时分析，通过显示器的数据客户端直观的展现出实时数据。
与现有技术相比，本发明至少具备以下有益效果是：
1、本发明采用模块化设计，通过下位机单元、油路循环单元、数据通讯单元、上位机单元组成润滑油的在线监测系统，实时监测油液的工况与磨损状况，能及时发现早期故障征兆，实现“预防性维护”和“诊断监测”，便于采取相应的措施以防止重大事故的发生；
2、本发明通过数据通讯单元完成油液在线监测的数据传输，将采集到的数据与标准数据库中的数据进行比对，通过诊断规则对数据信号进行诊断、处理，通过上位机进行数据的查询、分析、处理，并且诊断结果在上位机的显示器中实时显示，从而对润滑油品质进行实时的监测，提高了润滑油的监测效率和准确度；
3、本发明通过油路循环单元在需要监测的油箱或者主油路中设计一个旁路作为监测油路，并通过微量泵进行流体循环，适用范围更广，装配效率高，下位机内部油路进行三路分流，分别流经粘度传感器、水分传感器和污染传感器后汇入一路，在分支通路内进行独立监测，提高了数据可靠性和准确度。
附图说明
图1为本发明的结构原理图；
图2为本发明的特征分析流程示意图。
附图标记中：1、下位机单元；11、数据采集模块；111、粘度传感器；112、水分传感器；113、污染传感器；12、电源模块；13、控制板；2、油路循环单元；21、取油口；22、进油管；23、微量泵；24、进油口；25、下位机内部油路；26、出油口；27、回油管；28、回油口；3、数据通讯单元；31、数据库系统管理模块；32、故障诊断模块；33、故障报警显示模块；4、上位机单元；41、工控机；42、显示器。
具体实施方式
下面将结合附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，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他实施例，都属于本发明保护的范围。
参照图1和图2，一种润滑油在线监测的方法，包括如下步骤：
步骤一、基于油品的理化和污染数据进行可测性分析，并通过相关的诊断规则建立润滑油的在线监测系统，分别采用粘度、水分和污染作为对应上述数据的可测特征；
步骤二、基于步骤一中建立润滑油的在线监测系统，具体步骤如下：
S1、在需要监测的油箱或者主油路中设计一个旁路作为监测油路，利用一个微量泵进行流体循环，连接在旁油路中，构成一个润滑油的通路；
S2、在微量泵运行的通路中，安装下位机进行相应的数据采集；
S3、在S2中，各类传感信号的原始信号在经过A/D转换和相应的串口/接口技术处理后，转化为有意义的电信号，传送至下位机中的数据采集模块；
S4、通过局域网传输技术,将下位机的信号传送到数据库中进行分析诊断，采集到的数据与标准数据库中的数据进行比对，通过相关的诊断规则对数据信号进行诊断、处理，通过上位机进行数据的查询、分析、处理，并且诊断结果在上位机的显示器中实时显示，从而对润滑油品质进行实时的监测。
其中，所述在线监测系统包括下位机单元1、油路循环单元2、数据通讯单元3、上位机单元4组成。
其中，所述下位机单元包括数据采集模块11、电源模块12和控制板13，完成在线监测的数据采集，所述控制板13通过导线连接数据采集模块11和电源模块12，具体的，所述控制板13通过导线分别与粘度传感器111、水分传感器112、污染传感器113连接，所述数据采集模块11包括粘度传感器111、水分传感器112、污染传感器113组成，所述数据采集模块11用于油液粘度、水分和油液污染三个方面的数据采集，采集顺序：油液分别流经粘度传感器111、水分传感器112和污染传感器113，并回流入油箱内，由粘度传感器111和水分传感器112采集油液的粘度、水分、介电常数、温度等理化特征，由污染传感器113通过激光和光纤探测技术，利用光学法照射污染后的油液，由于油液中污染物的存在，光将发生散射和反射，同时有一部分光被油液吸收，剩下部分透过油液，测出透射光的强度，实时监测油液的机械杂质和污染程度，采集油液的污染状况及对应的污染度ISO等级的实时数据。
其中，所述油路循环单元2主要由取油口21、进油管22、微量泵23、进油口24、下位机内部油路25、出油口26、回油管27、回油口28组成，在油箱或者待监测油路安装取油口21和回油口28，所述取油口21通过进油管22连接微量泵23，所述下位机单元的顶部和底部分别安装有进油口24和出油口26，所述进油口24和出油口26之间连接有下位机内部油路25，所述下位机内部油路25分流为三路，分别流经粘度传感器111、水分传感器112和污染传感器113后，汇入一路，所述微量泵23的出口端与进油口24通过进油管22连接，所述出油口26与回油口28通过回油管27连接；
油路循环单元2由微量泵23进行抽油循环，待监测润滑油经取油口21导入进油管22，并由微量泵23泵入下位机单元1内，经下位机内部油路25分别流入粘度传感器111、水分传感器112和污染传感器113对应的支路，进行独立监测，并汇流经出油口26导入回油管27，最终经回油口28回流油箱或主油路内。
其中，所述数据通讯单元3包括数据库系统管理模块31、故障诊断模块32、故障报警显示模块33，完成在线监测系统的数据传输。
其中，所述数据库系统管理模块31主要用来实现对该在线监测系统中所有数据进行操作、管理、维护、存储、查询以及某些界限值的改动，这些数据包括监测装置所釆集的各种特征参数信号值、诊断知识库等。根据实际情况，数据库主要分为两部分：一部分用于将数据釆集设置、数字滤波、特征值判据等基本参数存放在数据库中，在系统初始化时读取这些参数；另一部分是在压缩机正常运转状态时定时储存监测的特征参数，当设备发生故障时自动将原始数据和特征参数进行储存。
其中，所述故障诊断模块32将传感器采集的原始信号经过处理与分析后获得的有关参数特征值与设定的界限标准值进行对比，以此来判断设备运转状态是否正常。若监测的参数超出设定界限值的范围，则会调用诊断知识库对异常情况进行初步的综合诊断，找出故障源，同时将故障信息发送给故障报警显示模块。
其中，所述故障报警显示模块33，用于系统发现故障时,将故障信息在显示器上直观地显示出来。
其中，所述上位机单元4包括工控机41、显示器42，工控机41对采集到的数据进行实时分析，通过显示器42的数据客户端直观的展现出实时数据。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (6)
1.一种润滑油在线监测的方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一、基于油品的理化和污染数据进行可测性分析，并通过相关的诊断规则建立润滑油的在线监测系统，分别采用粘度、水分和污染作为对应上述数据的可测特征；
步骤二、基于步骤一中建立润滑油的在线监测系统，具体步骤如下：
S1、在需要监测的油箱或者主油路中设计一个旁路作为监测油路，利用一个微量泵进行流体循环，连接在旁油路中，构成一个润滑油的通路；
S2、在微量泵运行的通路中，安装下位机进行相应的数据采集；
S3、在S2中，各类传感信号的原始信号在经过A/D转换和相应的串口/接口技术处理后，转化为有意义的电信号，传送至下位机中的数据采集模块；
S4、通过局域网传输技术,将下位机的信号传送到数据库中进行分析诊断，采集到的数据与标准数据库中的数据进行比对，通过相关的诊断规则对数据信号进行诊断、处理，通过上位机进行数据的查询、分析、处理，并且诊断结果在上位机的显示器中实时显示，从而对润滑油品质进行实时的监测。
2.根据权利要求1所述的一种润滑油在线监测的方法，其特征在于，所述在线监测系统包括下位机单元、油路循环单元、数据通讯单元、上位机单元组成。
3.根据权利要求1所述的一种润滑油在线监测的方法，其特征在于，所述下位机单元包括数据采集模块、电源模块和控制板，完成在线监测的数据采集，所述控制板通过导线连接数据采集模块和电源模块，所述数据采集模块包括粘度传感器、水分传感器、污染传感器组成，所述数据采集模块用于油液粘度、水分和油液污染三个方面的数据采集，采集顺序：油液分别流经粘度传感器、水分传感器和污染传感器，并回流入油箱内，由粘度传感器和水分传感器采集油液的粘度、水分、介电常数、温度等理化特征，由污染传感器通过激光和光纤探测技术，利用光学法照射污染后的油液，由于油液中污染物的存在，光将发生散射和反射，同时有一部分光被油液吸收，剩下部分透过油液，测出透射光的强度，实时监测油液的机械杂质和污染程度，采集油液的污染状况及对应的污染度ISO等级的实时数据。
4.根据权利要求1所述的一种润滑油在线监测的方法，其特征在于，所述油路循环单元主要由取油口、进油管、微量泵、进油口、下位机内部油路、出油口、回油管、回油口组成，在油箱或者待监测油路安装取油口和回油口，所述取油口通过进油管连接微量泵，所述下位机单元的顶部和底部分别安装有进油口和出油口，所述进油口和出油口之间连接有下位机内部油路，所述下位机内部油路分流为三路，分别流经粘度传感器、水分传感器和污染传感器后，汇入一路，所述微量泵的出口端与进油口通过进油管连接，所述出油口与回油口通过回油管连接，油路循环单元由微量泵进行抽油循环，待监测润滑油经取油口导入进油管，并由微量泵泵入下位机单元内，经下位机内部油路分别流入粘度传感器、水分传感器和污染传感器对应的支路，进行独立监测，并汇流经出油口导入回油管，最终经回油口回流油箱或主油路内。
5.根据权利要求1所述的一种润滑油在线监测的方法，其特征在于，所述数据通讯单元包括数据库系统管理模块、故障诊断模块、故障报警显示模块，完成在线监测系统的数据传输。
6.根据权利要求1所述的一种润滑油在线监测的方法，其特征在于，所述上位机单元包括工控机、显示器，工控机对采集到的数据进行实时分析，通过显示器的数据客户端直观的展现出实时数据。
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