CN111855762A - 一种油液水分监测装置、方法、电子设备及存储介质 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供一种油液水分监测装置、方法、电子设备及存储介质，涉及水轮机技术领域。该装置包括：水轮机组油槽；水分监测器，设置在所述水轮机组油槽上，其测试端设置在所述水轮机组油槽内且与油液接触，用于定期监测所述油液中的水分含量和所述油液的使用状态；能够实时监测水轮机组油槽中的油液，解决现有的方法准确性较低，无法实现油液的实时监测的问题。

Description

一种油液水分监测装置、方法、电子设备及存储介质

技术领域

本申请涉及水轮机技术领域，具体而言，涉及一种油液水分监测装置、方法、电子设备及存储介质。

背景技术

水轮机组油槽中的润滑油中水分含量过多时，当水和高于100℃的金属零件接触时将会形成水蒸气，破坏润滑油膜，影响润滑油的性能；润滑油中水分含量过多时不但会影响其性能，而且还会腐蚀零件，造成零件的损坏，影响零件的使用寿命。

现有的油液监测设备，操作较为繁琐，无法实现油液的实时监测。

发明内容

本申请实施例的目的在于提供一种油液水分监测装置、方法、电子设备及存储介质，能够实时监测水轮机组油槽中的油液，解决现有的方法准确性较低，无法实现油液的实时监测的问题。

本申请实施例提供了一种油液水分监测装置，所述装置包括：

水轮机组油槽；

水分监测器，设置在所述水轮机组油槽上，其测试端设置在所述水轮机组油槽内且与油液接触，用于定期监测所述油液中的水分含量和所述油液的使用状态。

在上述实现过程中，在水轮机组油槽上安装水分监测器，水分监测器与水轮机组油槽的油液直接接触，因此可以实时监测油液中的水分含量并反映油液的使用状态。

进一步地，所述水分监测器包括：

壳体；

传感器探头，设置在所述水分监测器的测试端，与所述壳体可拆卸连接，用于检测所述油液以获取油液数据；

报警开关，设置在所述壳体内，与所述传感器探头电连接，用于接收和处理所述油液数据并判断是否报警。

在上述实现过程中，通过传感器探头定期检测油液，获取反映油液的水分含量和使用状态的油液数据，以便报警开关利用油液数据获取油液中的水分含量和油液的使用状态。

进一步地，所述传感器探头包括：

湿敏电容，用于通过电容值的变化检测油液中的溶解水浓度；

温度传感器，用于检测油温；

探头处理器，与所述湿敏电容和所述温度传感器电连接，用于采集所述湿敏电容和所述温度传感器检测到的油液数据并传递至所述报警开关。

在上述实现过程中，利用高分子湿敏电容作为监测油液中微量水分的敏感元件，湿敏电容的电容值就与油中溶解水的浓度(水活性)正相关，因此，可以准确检测到油液中水分含量的变化；利用温度传感器检测油温，以便根据油温的变化反映油液中水分含量的变化以及油液的使用状态。

进一步地，所述报警开关包括：

报警处理器，用于通过预先建立的油液水活性-温度-含水量之间的关系曲线对接收到的所述油液数据进行比对，以获取所述油液当前时刻的温度以及当前温度下的含水量；当所述含水量超过预先设定的水分报警值，进行报警；

警报指示灯，接收所述报警处理器发送的报警信号并用于通过闪烁动作进行报警。

在上述实现过程中，通过预先建立的油液水活性-温度-含水量之间的关系曲线能够准确测量出当前温度下的含水量，并能够准确判断水分含量是否超过水分报警值，以便及时报警，实现对油液中水分含量的实时监测。

进一步地，所述传感器探头与所述壳体通过法兰连接，所述传感器探头与所述法兰螺纹连接且通过密封圈密封。

在上述实现过程中，传感器探头和壳体通过法兰和螺纹实现可拆卸连接，便于安装和拆卸，有利于对传感器探头进行维护。

本申请实施例还提供一种油液水分监测方法，应用于上述的报警处理器，所述方法包括：

定期接收传感器探头发送的油液数据；

基于所述油液数据监测所述油液中的水分含量和所述油液的使用状态。

在上述实现过程中，通过传感器探头定期对水轮机组油槽内的油液进行检测，实时获知油液中的水分含量和油液的使用状态，达到对水轮机组油槽中的油液进行实时监测的目的。

进一步地，所述基于所述油液数据监测所述油液中的水分含量和所述油液的使用状态，包括：

利用预先建立的油液水活性-温度-含水量之间的关系曲线与所述油液数据进行比对，以获取所述油液当前时刻的温度以及当前温度下的含水量；

判断所述含水量是否超过预先设定的水分报警值；

若是，则进行报警。

在上述实现过程中，利用预先建立的油液水活性-温度-含水量之间的关系曲线获取不同温度下的油液中的水分含量，达到检测、监测水轮机组油槽中油液水分的目的。

进一步地，在所述利用预先建立的油液水活性-温度-含水量之间的关系曲线与所述油液数据进行比对的步骤之前，所述方法还包括：

对当前使用的水轮机组油槽内的油液进行性能标定，以获取油液水分数据；

根据所述油液水分数据建立油液水活性-温度-含水量之间的关系曲线。

在上述实现过程中，由于不同油品具有不同的基本性质，因此根据不同品类的油液的性能进行性能标定，使得建立的油液水活性-温度-含水量之间的关系曲线更加合理、检测结果更加准确。

本申请实施例还提供一种电子设备，所述电子设备包括存储器以及处理器，所述存储器用于存储计算机程序，所述处理器运行所述计算机程序以使计算机设备执行上述中任一项所述的油液水分监测方法。

本申请实施例还提供一种可读存储介质，所述可读存储介质中存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令被一处理器读取并运行时，执行上述中任一项所述的油液水分监测方法。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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他相关的附图。

图1为本申请实施例提供的一种油液水分监测装置的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的水分监测器的结构示意图；

图3为本申请实施例提供的油液水分监测方法的流程图；

图4为本申请实施例提供的基于油液数据监测油液中的水分含量和油液的使用状态的流程图；

图5为本申请实施例提供的建立油液水活性-温度-含水量之间的关系曲线的过程的流程图；

图6为本申请实施例提供的一种油液水分监测装置的结构框图；

图7为本申请实施例提供的一种油液水分监测装置的具体结构框图。

图标：

10-水轮机组油槽；11-安装面；12-报警开关；13-传感器探头；14-油液；15-密封圈；16-快速安装螺纹；17-拧紧法兰；18-壳体；19-线缆接口格兰头；20-双色警报指示灯；21-端盖；100-数据接收模块；200-监测模块；201-比对模块；202-判断模块；203-报警模块；210-标定模块；220-模型建立模块。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行描述。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

实施例1

请参看图1，图1为本申请实施例提供的一种油液14水分监测装置的结构示意图。水分监测器设置在水分机组油槽上，用于对水轮机组油槽10内的油液14进行实时监测。

水轮机组油槽10的外侧面上设置有安装面11，水分监测器通过安装面11设置在水分机组油槽上，水分监测器的测试端穿过油槽壁伸入至水分机组油槽内并与水分机组油槽内的油液14直接接触，用于定期监测油液14中的水分含量和油液14的使用状态。

具体地，如图2所示，为水分监测器的结构示意图。水分监测器包括壳体18、传感器探头13和报警开关12，其中，传感器探头13设置在水分监测器的测试端，与壳体18可拆卸连接，用于检测油液14以获取油液数据；报警开关12设置在壳体18内，与传感器探头13通过电路连接，用于接收和处理油液数据并判断是否报警。

示例地，传感器探头13包括湿敏电容、温度传感器和探头处理器，其中，湿敏电容采用高分子湿敏电容作为监测油液14中微量水分的敏感元件，溶解在油中的水分子使得湿敏电容的高分子感湿膜电离，水分子浓度越大高分子感湿膜的电离程度就越高，介电常数也越大，电容值也越高，因此，湿敏电容的电容值与油中溶解水的浓度也即油液水活性呈正相关，浓度越高湿敏电容的电容值就越大。因此，可以通过电容值的变化检测油液14中的溶解水浓度。

温度传感器用于检测油温，油温可以反映当前时刻的油液14的使用状态，此外，油温的变化也将影响油液水活性，因此，可以通过建立油液水活性与湿敏电容值、油温之间的数学模型来获得不同温度下水轮机组油槽10中的油液14中的微水含量值，达到检测、监测水轮机组油槽10中油液14水分的目的。

探头处理器，与湿敏电容和温度传感器电连接，用于采集湿敏电容和温度传感器检测到的油液数据并对油液数据进行预处理，再传递至报警开关12，油液数据包括含水量数据和温度数据等。

传感器探头13与水分监测器的壳体18的连接端设置有快速安装螺纹16，与拧紧法兰17配合使用，实现传感器探头13的可拆卸连接，并且通过密封圈15密封，便于对传感器探头13进行拆卸和维护。

报警开关12包括报警处理器，报警处理器设置在壳体18内且通过端盖21密封，起到对报警处理器的防水和保护作用；警报指示灯设置在壳体18上并与报警处理器电连接；警报指示灯可以采用双色警报指示灯20，用于当水轮机组油槽10中的水分超标或异常时发出警报如闪烁报警；壳体18上还设置有线缆接口格兰头19，实现报警处理器与外部电路的连接。

具体地，报警处理器内设置有预先建立的油液水活性-温度-含水量之间的关系曲线，通过油液水活性-温度-含水量之间的关系曲线对接收到的所述油液数据进行比对，获取油液14当前时刻的温度以及当前温度下的含水量；当含水量超过预先设定的水分报警值，进行报警，可通过串口下发指令设定油槽中水分报警值，并可实时获取传感器探头13检测到的油液14中的含水量值，当水轮机组油槽10中水分超标或异常时会发出报警等闪烁报警，达到现场报警目的。

实施例2

本申请实施例提供一种油液14水分监测方法，应用于实施例1中的报警处理器，如图3所示，为油液14水分监测方法的流程图，该方法具体可以包括以下步骤：

步骤S100：定期接收传感器探头13发送的油液数据；

步骤S200：基于油液数据监测油液14中的水分含量和油液14的使用状态。

通过传感器探头13定期对水轮机组油槽10内的油液14进行检测，实时获知油液14中的水分含量和油液14的使用状态，达到对水轮机组油槽10中的油液14进行实时监测的目的。

如图4所示，为基于油液数据监测油液14中的水分含量和油液14的使用状态的流程图，步骤S200的具体过程包括：

步骤S201：利用预先建立的油液水活性-温度-含水量之间的关系曲线与所述油液数据进行比对，以获取所述油液14当前时刻的温度以及当前温度下的含水量；

步骤S202：判断含水量是否超过预先设定的水分报警值；

步骤S203：若超过预先设定的水分报警值，则进行报警。

如图5所示，为建立油液水活性-温度-含水量之间的关系曲线的过程的流程图，在利用预先建立的油液水活性-温度-含水量之间的关系曲线与所述油液数据进行比对的步骤之前，该方法还包括：

步骤S210：对当前使用的水轮机组油槽10内的油液14进行性能标定，以获取油液14水分数据；

由于不同油品具有不同的基本性质，因此，通过实验方法对不同种类的油液14进行性能标定，可以获得油液14水分相关的数据，即为油液14水分数据。

步骤S220：根据油液14水分数据建立油液水活性-温度-含水量之间的关系曲线。

利用油液14水分数据建立油液水活性-温度-含水量之间的关系曲线，该关系曲线是一个与湿敏电容、温度和含水量相关的三维模型；利用该关系曲线利用油液14中的水含量与温度之间的关系可以准确检测出油液14中的水含量，实现对油液14中的水含量和油液14使用状态的实时监测。

实施例3

本申请实施例提供一种油液14水分监测装置，应用于实施例2中的报警处理器，如图6所示，为油液14水分监测装置的结构框图，该装置包括：

数据接收模块100，用于定期接收传感器探头13发送的油液数据；

监测模块200，用于基于所述油液数据监测所述油液14中的水分含量和所述油液14的使用状态。

其中，如图7所示，为油液14水分监测装置的具体结构框图，监测模块200具体包括：

比对模块201，用于利用预先建立的油液水活性-温度-含水量之间的关系曲线与所述油液数据进行比对，以获取油液14当前时刻的温度以及当前温度下的含水量；

判断模块202，判断所述含水量是否超过预先设定的水分报警值；

报警模块203，用于若含水量超过预先设定的水分报警值，则进行报警。

该装置还包括：

标定模块210，用于对当前使用的水轮机组油槽10内的油液14进行性能标定，以获取油液14水分数据；

模型建立模块220，用于根据所述油液14水分数据建立油液水活性-温度-含水量之间的关系曲线。

该装置能够实时监测水轮机组油槽10中的油液14，解决现有的方法准确性较低，无法实现油液14的实时监测的问题。

本申请实施例还提供一种电子设备，所述电子设备包括存储器以及处理器，所述存储器用于存储计算机程序，所述处理器运行所述计算机程序以使计算机设备执行实施例1中的油液14水分监测方法。

本申请实施例还提供一种可读存储介质，所述可读存储介质中存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令被一处理器读取并运行时，执行实施例1中的油液14水分监测方法。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和框图显示了根据本申请的多个实施例的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

另外，在本申请各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。

所述功能如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请的保护范围，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

Claims (10)

1.一种油液水分监测装置，其特征在于，所述装置包括：

水轮机组油槽；

水分监测器，设置在所述水轮机组油槽上，其测试端设置在所述水轮机组油槽内且与油液接触，用于定期监测所述油液中的水分含量和所述油液的使用状态。

2.根据权利要求1所述的油液水分监测装置，其特征在于，所述水分监测器包括：

壳体；

传感器探头，设置在所述水分监测器的测试端，与所述壳体可拆卸连接，用于检测所述油液以获取油液数据；

报警开关，设置在所述壳体内，与所述传感器探头电连接，用于接收和处理所述油液数据并判断是否报警。

3.根据权利要求2所述的油液水分监测装置，其特征在于：所述传感器探头包括：

湿敏电容，用于通过电容值的变化检测油液中的溶解水浓度；

温度传感器，用于检测油温；

探头处理器，与所述湿敏电容和所述温度传感器电连接，用于采集所述湿敏电容和所述温度传感器检测到的油液数据并传递至所述报警开关。

4.根据权利要求2所述的油液水分监测装置，其特征在于，所述报警开关包括：

报警处理器，用于通过预先建立的油液水活性-温度-含水量之间的关系曲线对接收到的所述油液数据进行比对，以获取所述油液当前时刻的温度以及当前温度下的含水量；当所述含水量超过预先设定的水分报警值，进行报警；

警报指示灯，接收所述报警处理器发送的报警信号并用于通过闪烁动作进行报警。

5.根据权利要求2所述的油液水分监测装置，其特征在于：

所述传感器探头与所述壳体通过法兰连接，所述传感器探头与所述法兰螺纹连接且通过密封圈密封。

6.一种油液水分监测方法，其特征在于，应用于权利要求4所述的报警处理器，所述方法包括：

定期接收传感器探头发送的油液数据；

基于所述油液数据监测所述油液中的水分含量和所述油液的使用状态。

7.根据权利要求6所述的油液水分监测方法，其特征在于，所述基于所述油液数据监测所述油液中的水分含量和所述油液的使用状态，包括：

利用预先建立的油液水活性-温度-含水量之间的关系曲线与所述油液数据进行比对，以获取所述油液当前时刻的温度以及当前温度下的含水量；

判断所述含水量是否超过预先设定的水分报警值；

若是，则进行报警。

8.根据权利要求7所述的油液水分监测方法，其特征在于，在所述利用预先建立的油液水活性-温度-含水量之间的关系曲线与所述油液数据进行比对的步骤之前，所述方法还包括：

对当前使用的水轮机组油槽内的油液进行性能标定，以获取油液水分数据；

根据所述油液水分数据建立油液水活性-温度-含水量之间的关系曲线。

9.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括存储器以及处理器，所述存储器用于存储计算机程序，所述处理器运行所述计算机程序以使计算机设备执行根据权利要求6至8中任一项所述的油液水分监测方法。

10.一种可读存储介质，其特征在于，所述可读存储介质中存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令被一处理器读取并运行时，执行权利要求6至8任一项所述的油液水分监测方法。

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