CN203164152U

CN203164152U - 一种便携式测量润滑油中水分含量的装置

Info

Publication number: CN203164152U
Application number: CN 201320038848
Authority: CN
Inventors: 李梦琪; 苑海超; 常超
Original assignee: Dalian Maritime University
Current assignee: Dalian Maritime University
Priority date: 2013-01-24
Filing date: 2013-01-24
Publication date: 2013-08-28
Anticipated expiration: 2023-01-24

Abstract

本实用新型涉及一种便携式测量润滑油中水分含量的装置。本装置基于电容基本原理，利用润滑油乳化液的介电常数与含水量的相关性，通过在微流控芯片通道两侧布设一对平面电极构成电容传感器，结合PS021电容测量系统，可方便、精确快捷的测出润滑油中水分含量。该装置有体积小、方便携带等优点，适用在船舶这种流动的交通工具上，对柴油机等一些机械设备润滑油进行时时测量监控，将为机械的管理和维护带来极大的便利。

Description

一种便携式测量润滑油中水分含量的装置

技术领域

本实用新型涉及一种便携式测量润滑油中水分含量的装置。

背景技术

润滑油作为机械设备的润滑剂，在降低摩擦系数、冷却、防止金属表面腐蚀、清洁和密封等发明起着重要的作用。润滑油系统的正常工作对机械设备安全经济运行具有重要的作用。水对润滑油污染占有相当大的比重，润滑油中含有水分超标后，会对机械设备的润滑产生多种危害。因此及时准确的检测润滑油中含水量具有非常重要的意义。

目前常见的润滑油含水量测量方法有：蒸馏法、重量法、卡尔·费休库仑法、定性实验法、红外线照射法等。蒸馏法方法成本低，重复性好等优点，但是该方法测量时间长，无在线性，取样随机性大认为误差大，不能满足生产自动化管理的要求；重量法的优点是方法简单、仪器设备费用较低，缺点是测量精度低，测量时间长，而且设备较大，不便携带；卡尔·费休库仑法测量精度高、速度较快、适用范围广，但是仪器较贵，而且测量时使用的卡氏试剂有毒，只适合在实验室使用。定性实验法具有方法简单的优点，但是只能定性的确定油中有水分存在，不能进行定量的测量，精度不高；红外线照射法具有测量时间短、测量精度高等优点，但是该方法造价高，设备使用及维护比较困难。

可见，发展便携式的检测装置具有十分的必要性。

发明内容

为解决现有技术存在的上述的准确度不高、测量时间长无在线性、不便携带、仪器昂贵等问题，本发明要设计一种结构简单、测量范围广、价格低廉便于携带的润滑油水分测量装置。

通过以下技术方案实现的：

润滑油水分测量装置，主要包括注射泵、微流控芯片、废液池、PS021电容测量系统、显示器；注射泵、微流控芯片和废液池相连，用来输送润滑油，PS021电容测量系统和显示器相连用来进行数据采集和显示；

所述注射泵的排出口连接在微流控芯片两个入口处；

所述的微流控芯片集成有微流道和电容检测电极；微流道布置在芯片上盖板上，分为样品入口段、清洁油入口段、检测段和出口段；电极布置在芯片基板上，上部对应微流道检测段；

所述废液池连接在微流控芯片排出口处；

所述PS021电容测量系统包括，PS021和单片机，其中PS021和微流控芯片上电极相连，并将采集到的电容值通过SPI总线送入单片机，由单片机完成数据的计算、存储等各项数据处理任务；整个测量系统由蓄电池供电。

本实用新型所述的测量润滑油中水分含量方法，采用所述的测量润滑油中水分含量的装置，包括以下步骤：

1）将样品油通过注射泵注入到微流控芯片样品油入口，样品油通过微流道，流入废液池，测量系统测量出此时的电容值，将数据送入单片机；

2）单片机根据PS021输入的值进行计算分析，在显示器上显示出水分含量值；

3）将清洁油从注射泵注入到微流控芯片，油液流过微流道，流入废液池，对整个芯片流道进行清洗；

有益效果：

1、本发明采用微流控芯片技术，可实现高精度便携化检测；

2、本发明采用PSO21电容检测电路集成度高，信号处理及计算主要由单片机完成，设备的结构相对简单。

3、本发明操作简单，可方便的开展现场检测，对机械设备的管理和及时维护带来极大的便利。

附图说明

图一为该设备组成原理图。

图二为PS021电容测量系统组成原理图。

图三为微流体芯片结构图。

图四为图三的分解图。

图三和图四中：1、清洁油进口；2、样品油入口；3、上盖板；4、平面交叉式微电极；5、出口；6、基板；7、微流道。

具体实施方式

实施例1

下面结合附图对本实用新型做进一步说明。

如图一所示，一种便携式测量润滑油中水分含量的装置，包括注射泵、微流控芯片、废液池、PS021电容测量系统、显示器。图二所示为测量系统组成原理图，测量系统包括有PS021检测芯片、单片机。PS021用来采集电容值，并将信号通过SPI总线传输到单片机中，在单片机中对数据进行比较、分析计数、数据处理，最后将处理后的水分含量信号送入显示器中显示出来。如图三、图四所示，微流体芯片包括如下几部分：清洁油进口1、样品油入口2、上盖板3、平面交叉式微电极4、出口5、基板6、微流道7。其中上盖板3上刻蚀有微流道7，基板6上有平面交叉式微电极4，上盖板和基板粘合在一起形成润滑油流动的通道。

工作原理如下：由与润滑油和水的相对介电常数不同，所以当润滑油通过微流道7中的时候，流经平面交叉式微电极4区域时，检测系统会检测出一个电容信号；而当润滑油中有水时，当水滴流经电极区域时，电容值会发生变化，电容值变化大小与液滴的大小有对应关系。测量系统通过对信号进行采集，经单片机分析处理计算后，输出润滑油中水分含量的值。

工作过程：将样品油由一台注射泵通过样品油入口2注入到微流控芯片微流道7中，测量系统测量出此时的电容值，与之间存储的电容信号进行对比分析计算出润滑油中水分的多少，然后经显示器显示出检测结果。将清洁的润滑油通过另外一台注射泵通过清洁油进口1注入到微流控芯片中，流过微流道7，对整个流道系统进行清洗。

Claims

1.一种便携式测量润滑油中水分含量的装置，其特征在于，主要包括注射泵、微流控芯片、废液池、PS021电容测量系统、显示器；注射泵、微流控芯片和废液池相连，PS021电容测量系统和显示器相连。

2.根据权利要求1所述的一种便携式测量润滑油中水分含量的装置，其特征在于，所述的微流控芯片集成有微流道和电容检测电极；微流道布置在微流控芯片上盖板上，分为样品入口段、清洁油入口段、检测段和出口段；电容检测电极布置在微流控芯片基板上，上部对应微流道检测段。

3.根据权利要求1所述的一种便携式测量润滑油中水分含量的装置，其特征在于，所述注射泵的排出口连接在微流控芯片两个入口处。

4.根据权利要求1所述的一种便携式测量润滑油中水分含量的装置，其特征在于，所述废液池连接在微流控芯片排出口处。