CN200982945Y - 铁谱分析仪 - Google Patents

Abstract

一种铁谱分析仪，用于机器磨损监控和润滑油油品评定。铁谱分析仪由制谱系统、光密度检测系统、仪器控制系统、显示仪表和计算机通讯接口组成。特征是：铁谱片置于梯度磁场中，漏斗出口位置在梯度磁场的弱磁端。步进电机带动滑动平台和铁谱片夹槽移动，平行光发射器和平行光接收器安装在铁谱片夹槽的上下方。限位器、定位器和按钮与可编程逻辑控制器连接。位移传感器连接计算机，能为计算机提供平行光一维坐标。效果是：制谱过程简单质量可靠；可编程逻辑控制器连续自动检测，测试结果在操作面板上同步显示，通过油液分析软件采集并绘制光密度曲线。软件功能实现对理化指标，显微镜分析，铁谱分析，光谱分析数据综合处理。

Description

铁谱分析仪

技术领域

本实用新型涉及一种进行摩擦状态转换及磨损机理的研究的实验仪器，特别涉及一种铁谱分析仪，用于各类机器系统的磨损监控和润滑油油品评定。

背景技术

油液分析技术是现代故障诊断技术的一个重要分支，其中应用最广泛和最成熟的是铁谱分析技术。目前国内广泛应用的铁谱仪有两种：分析式铁谱仪和直读式铁谱仪。

分析式铁谱仪的分析方法是利用高梯度磁场将油液中的磨粒分离出来，按规则排列沉积在铁谱基片上，借助于显微镜，分析磨粒的数量、尺寸分布、成分、类型等，进而确定设备磨损的状况。利用分析式铁谱仪的制作的磨屑沉积铁谱片包含了丰富信息，可借助显微观察等技术深入研究设备磨损状况。它的缺点主要有两点：首先它采用微量泵输送油样，制谱操作非常繁琐；其次，分析式铁谱仪功能单一，完成制谱后要依赖其它仪器进行分析，分析式铁谱仪本身没有分析能力。

直读式铁谱仪利用高梯度磁场，将油液中的磨粒分离并按大小排列于沉积管；借助于光密度计，测定所沉积大小磨粒的浓度，进而确定设备的磨损程度。油样的运移采用简洁的虹吸管方式，操作相对简便，通过光密度计直接输出大小磨粒的光密度数值，克服了分析式铁谱仪不能定量评价的缺点。但是直读式铁谱仪不能制作沉积铁谱片，不能对磨屑进行深入分析，采集的信息过于简单，不能满足设备磨损监测的需要；而且由于用来沉积磨屑的沉积管是一次性用品，价格较高，不利于现场大量使用时节约监测成本。

中国专利授权公告号CN1095541C，名称为油样磨粒制谱仪，是一种旋转式铁谱仪。

发明内容

本实用新型的目的是：提供一种新型的铁谱分析仪，为工业现场提供一种制谱过程简单，磨屑沉积铁谱片的质量好、信息量大，检测成本低，检测自动化程度高、与计算机连接方便，集制谱与定量分析于一体的铁谱分析仪器。

本实用新型采用的技术方案是：铁谱分析仪由制谱系统、光密度检测系统、仪器控制系统、显示仪表和计算机以及计算机通讯接口组成。

在制谱系统中，横梁通过轴固定在横梁支座上。横梁可绕轴心转动。横梁的一端安装有直流电机，横梁另一端安装有漏斗，直流电机通过皮带轮和皮带带动漏斗旋转。皮带轮有中心孔，漏斗中的液体能通过皮带轮中心孔并能从漏斗出口流出。铁谱片置于梯度磁场中，漏斗出口位置在梯度磁场的弱磁端。废液杯放在铁谱片末端下方的底座上，制谱系统的底座上安装有水准仪。

在光密度检测系统中，步进电机带动滚珠丝杠转动，滚珠丝杠带动滑动平台在滑动导轨上移动，滑动平台端部固定有铁谱片夹槽，平行光发射器和平行光接收器分别安装在铁谱片夹槽的上方和下方并对称安装，铁谱片安装在铁谱片夹槽上。

在仪器控制系统中，滑动平台的左限位传感器、定位传感器和右限位传感器安装在滑动导轨上。

滑动平台的左限位传感器、定位传感器和右限位传感器与可编程逻辑控制器的控制端连接，可编程逻辑控制器的控制端还连接有板清洗按扭、载片按扭、检测按扭和复位按扭；可编程逻辑控制器的受控端连接直流电机和步进电机。

所述的清洗按扭、载片按扭、检测按扭和复位按扭设在操作面板上。

光密度检测系统还包括一个位移传感器，位移传感器连接计算机，能为计算机提供平行光发射器和平行光接收器的一维坐标。

本实用新型的有益效果：定量取样器取样，为漏斗送油，制谱过程简单，铁谱片质量可靠；改变沉积管定量测试方法为计算机测试：利用可编程逻辑控制器控制铁谱片平稳运动，采用高精度光密度传感器实现对磨屑铁谱片光密度的连续自动检测，测试结果既可以在操作面板上的显示仪表同步显示，又可以通过油液分析软件采集到计算机数据库中，并绘制光密度曲线，使操作人员直观了解磨屑的分布情况；配套软件功能齐全，能实现对理化指标，显微镜分析指标，铁谱分析数据，光谱分析数据综合分析处理，并结合设备库和故障库信息，生成磨损监测和故障诊断报告。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步详细说明。

图1是制谱系统示意图。

图2是光密度检测系统示意图。

图3是仪器控制系统示意图。

图中，1.直流电机，2.横梁，3.皮带轮，4.皮带，5.皮带轮，6.漏斗，7.梯度磁场，8.(制备过程中的)铁谱片，9.废液杯，10.底座，11.横梁支座，12.轴，13.步进电机，14.滚珠丝杠，15.滑动导轨，16.滑动平台，17.平行光发射器，18.铁谱片夹槽，19.(检测过程中的)铁谱片，20.平行光接收器，21.清洗按扭，22.载片按扭，23.检测按扭，24.复位按扭，25.左限位传感器，26.定位传感器，27.右限位传感器，28.可编程逻辑控制器。

具体实施方式

实施例：制谱系统位于机箱左侧，光密度检测系统安装在机箱内部，仪器控制系统包含机箱表面操作面板部分和机箱内部可编程逻辑控制器部分，显示仪表安装在机箱表面操作面板左侧，计算机通讯接口安装在机箱背面，软件系统包括步进电机控制程序和油液分析软件。

参阅附图1。在制谱系统中，横梁2通过轴12固定在横梁支座11上。横梁2可绕轴心转动，以便调整漏斗6的出口与铁谱片8之间的间隙。横梁2的一端安装有直流电机1，横梁2另一端安装有漏斗6，直流电机1通过皮带轮3、5和皮带4带动漏斗6旋转。皮带轮5有中心孔，漏斗6中的液体能通过皮带轮5中心孔并能从漏斗6出口流出。准备制备的铁谱片8置于梯度磁场7中，漏斗6出口位置在梯度磁场7的弱磁端。梯度磁场7是一个左弱右强的梯度磁场，当磨屑随油液流过时能使磨屑从大到小依次在铁谱片上沉积，形成铁谱片8。废液杯9放在铁谱片8末端下方的底座10上，制谱系统的底座10上安装有水准仪，以调整底板水平。

参阅附图2。在光密度检测系统中，通过可编程逻辑控制器28控制步进电机13旋转。步进电机13带动滚珠丝杠14转动，滚珠丝杠14带动滑动平台16在滑动导轨15上移动，滑动平台16端部固定有铁谱片夹槽18，平行光发射器17和平行光接收器20分别安装在铁谱片夹槽18的上方和下方并对称安装。将在制谱系统中制备好的铁谱片19安放在铁谱片夹槽18内。平行光发射器17发射平行光，穿过铁谱片19后由平行光接收器20接收平行光。铁谱片19上的磨屑越多，光密度值越小，反之则越大。光密度值的大小反映磨屑的浓度值。铁谱片19随移动平台16一起横向移动，通过计算机采集可得到沿铁谱片19沉积方向上的连续光密度曲线。在仪器控制系统中，滑动平台16的左限位传感器25、定位传感器26和右限位传感器27安装在滑动导轨15上。三个定位传感器帮助滑动平台16的实现准确定位。一台位移传感器为光密度值提供准确坐标，以便计算机生成一维光密度曲线。此系统运行时同时采集光密度数据和位移数据，同步实现仪表显示和计算机处理。

参阅附图3。滑动平台16的左限位传感器25、定位传感器26和右限位传感器27与可编程逻辑控制器28的控制端连接，可编程逻辑控制器28的控制端还连接有板清洗按扭21、载片按扭22、检测按扭23和复位按扭24；可编程逻辑控制器28的受控端连接直流电机1和步进电机13。铁谱仪控制面板上设计有四个按扭：清洗按扭21、载片按扭22、检测按扭23和复位按扭24。当按扭启动时，直流电机和步进电机完成预定的动作。当按下清洗按扭21时，可编程逻辑控制器28接通直流电机9的电源，直流电机1驱动制谱系统的漏斗6旋转以便清洗漏斗6四壁；当按下载片按扭22时，步进电机13驱动滑动平台16向右移动到顶端，以便让铁谱片夹槽18伸出机箱，方便装载待测的铁谱片19；当按下检测按扭23时，步进电机13驱动滑动平台16缓缓的向左方移动，当接收到定位传感器26的启动信号时光发射和检测系统开始工作，显示仪表和计算机持续地接收检测的数据。当按下复位按扭24时，步进电机13驱动滑动平台16复位到最左端，等待下一步操作。当步进电机13驱动移动平台16移动到最左端时触动左限位传感器25，使步进电机13停止转动；当步进电机13驱动移动平台16移动到最右端时触动右限位传感器27，使步进电机13停止转动。

Claims (4)

1、一种铁谱分析仪由制谱系统、光密度检测系统、仪器控制系统、显示仪表和计算机通讯接口组成，其特征在于：在制谱系统中，横梁(2)通过轴(12)固定在横梁支座(11)上，横梁(2)可绕轴心转动，横梁(2)的一端安装有直流电机(1)，横梁(2)另一端安装有漏斗(6)，直流电机(1)通过皮带轮(3、5)和皮带(4)带动漏斗(6)旋转，皮带轮(5)有中心孔，漏斗(6)中的液体能通过皮带轮(5)中心孔并能从漏斗(6)出口流出，铁谱片(8)置于梯度磁场(7)中，漏斗(6)出口位置在梯度磁场(7)的弱磁端，废液杯(9)放在铁谱片(8)末端下方的底座(10)上，制谱系统的底座(10)上安装有水准仪；在光密度检测系统中，步进电机(13)带动滚珠丝杠(14)转动，滚珠丝杠(14)带动滑动平台(16)在滑动导轨(15)上移动，滑动平台(16)端部固定有铁谱片夹槽(18)，平行光发射器(17)和平行光接收器(20)分别安装在铁谱片夹槽(18)的上方和下方并对称安装，铁谱片(19)安装在铁谱片夹槽(18)上；在仪器控制系统中，滑动平台(16)的左限位传感器(25)、定位传感器(26)和右限位传感器(27)安装在滑动导轨(15)上。

2.根据权利要求1所述的铁谱分析仪，其特征在于：滑动平台(16)的左限位传感器(25)、定位传感器(26)和右限位传感器(27)与可编程逻辑控制器(28)的控制端连接，可编程逻辑控制器(28)的控制端还连接有板清洗按扭(21)、载片按扭(22)、检测按扭(23)和复位按扭(24)；可编程逻辑控制器(28)的受控端连接直流电机(1)和步进电机(13)。

3.根据权利要求2所述的铁谱分析仪，其特征在于：所述的清洗按扭(21)、载片按扭(22)、检测按扭(23)和复位按扭(24)设在操作面板上。

4.根据权利要求1所述的铁谱分析仪，其特征在于：光密度检测系统还包括一个位移传感器，位移传感器连接计算机，能为计算机提供平行光发射器(17)和平行光接收器(20)的一维坐标。

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