CN215179384U - 基于激光测距的润滑油泡沫特性检测装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种基于激光测距的润滑油泡沫特性检测装置，该检测装置的高、低温测量筒内均设有加热管，通过与加热管连接的恒温装置控制测量筒内润滑油的试验温度，气泵通过供气管和竖向喷气管自动向两测量筒内通入空气产生泡沫，上端盖和底座上设置的激光器用于向泡沫发射脉冲激光，信号探测器用于接收由泡沫反射的激光回波传输给控制器，通过激光测距原理，控制器进行数据处理计算出泡沫的体积；该检测装置实现了润滑油泡沫特性的自动化测定，一体化的设计避免了因测量筒易被打碎导致的耗材损失，解决了人工观测耗时、耗力、读数易存在滞后性、试验结果再现性差等问题，提高了测定效率和准确度。
Description
技术领域
本实用新型涉及润滑油测试仪技术领域，尤其涉及一种基于激光测距的润滑油泡沫特性检测装置。
背景技术
润滑油使用过程中，因受到急速搅动、冲击和喷射，不可避免地与空气接触、循环产生气泡。稳定的泡沫若未及时消除，将对用油设备及油品本身产生诸多危害，如润滑效果下降导致部件磨损加重，产生气阻使油泵供油中断，润滑油溢出造成缺油事故，加速油品氧化变质，缩短换油周期等。因此，消除润滑油中有害泡沫，对降低非必要损耗、延长机械寿命具有极大的安全与经济意义。
润滑油泡沫特性是用以评价润滑油产生泡沫倾向性及泡沫稳定性的重要指标。目前润滑油泡沫特性使用GB/T 12579-2002《润滑油泡沫特性测定法》进行检测；主要的检测方法是将试样分别在24.0℃和93.5℃恒温后，用恒定流速的空气吹气5min，然后静止10min，在每个周期结束时，分别测定试样中泡沫的体积。至检测周期终点时，需试验人员主动观测量筒内泡沫体积，测量准确度较低，且读数易存在滞后性，试验数据的再现性差。且该方法需采用1000mL无底玻璃量筒，在装取试样过程中玻璃制品极易掉落打翻而破碎，造成试验仪器的损耗。试验后需将玻璃量筒取出清洗，整个过程自动化程度低，耗时、耗力，使用不方便。针对上述缺陷，设计一种润滑油泡沫特性检测装置十分必要。
实用新型内容
为了解决上述问题，本实用新型提出一种基于激光测距的润滑油泡沫特性检测装置。
本实用新型的技术方案是：一种基于激光测距的润滑油泡沫特性检测装置，其特征是：该装置包括低温测量筒、高温测量筒、连接在两测量筒之间的控制箱，高、低温测量筒的两端均设有底座和上端盖密封，控制箱内设有两个独立的气泵；
高温测量筒内套有螺旋加热管，螺旋加热管中间设有竖向喷气管，该喷气管的下端靠近底座，上端从上端盖中间的进气孔伸出，进气孔的两侧分别设有进液孔和泄压孔，喷气管上端设有供气管和控制箱内的一个气泵连接，进液孔内连接有进液管；
低温测量筒内套有螺旋加热管，螺旋加热管中间设有竖向喷气管，该喷气管的下端靠近底座，上端从上端盖中间的进气孔伸出，进气孔的两侧分别设有进液孔和泄压孔，喷气管上端设有供气管和控制箱内的另一个气泵连接，进液孔内连接有进液管。
高温测量筒和低温测量筒的外侧均设有和螺旋加热管连接的恒温装置。
优选的，所述高温测量筒的上端盖和底座中部均沿圆周方向均布有多个激光器，激光器周围的上端盖底面和底座上表面均密布有若干信号探测器；低温测量筒的上端盖和底座同样设有激光器和信号探测器且分布情况和高温测量筒相同；控制箱内设有和激光器、信号探测器连接的具有显示功能的控制器。
优选的，所述喷气管的下端设有扩散喷头，扩散喷头的表面密布有若干小喷气孔。
优选的，所述进液管上连接有用于抽取润滑油的蠕动泵。
优选的，所述低温测量筒、高温测量筒的底部均设有排液管，排液管上连接有截止阀。
优选的，所述控制箱内的气泵上连接有流量控制器。
优选的，所述的控制箱上有计时器和主开关。
本实用新型的有益技术效果是：
该检测装置的高、低温测量筒内均设有加热管，通过与加热管连接的恒温装置控制测量筒内润滑油的试验温度，气泵通过供气管和竖向喷气管自动向两测量筒内通入空气产生泡沫，上端盖和底座上设置的激光器用于向泡沫发射脉冲激光，信号探测器用于接收由泡沫反射的激光回波传输给控制器，通过激光测距原理，控制器进行数据处理计算出泡沫的体积。
该检测装置实现了润滑油泡沫特性的自动化测定，实现了自动加样、自动通气、自动加温、自动读数、自动检测，解决了人工观测耗时、耗力、读数易存在滞后性、试验结果再现性差等问题，提高了测定效率和准确度，一体化的设计避免了因测量筒易被打碎导致的耗材损失。
附图说明
图1是本实用新型检测装置的整体结构示意图；
图2是本实用新型底座的俯视图；
图3是本实用新型上端盖的仰视图。
图中，11.低温测量筒、12.高温测量筒、121.底座、122.上端盖、123.激光器、124.信号探测器、13.控制箱、131.显示控制器、132.流量控制器、133.功能键、134.主开关、14.气泵、141.供气管、142.竖向喷气管、143.扩散喷头、15.螺旋加热管、151.恒温装置、16.泄压孔、17.进液管、171.蠕动泵、18.排液管、181.截止阀、19.计时器。
具体实施方式
实施例一，参见说明书附图1-3，一种基于激光测距的润滑油泡沫特性检测装置，该装置包括低温测量筒、高温测量筒、连接在两测量筒之间的控制箱，高、低温测量筒的两端均设有底座和上端盖密封，控制箱内设有两个独立的气泵，两测量筒的体积相同且均采用不锈钢材质；
高温测量筒内套有螺旋加热管，螺旋加热管中间设有竖向喷气管，该喷气管的下端靠近底座，通气产生的泡沫更加均匀，上端从上端盖中间的进气孔伸出，进气孔的两侧分别设有进液孔和泄压孔，泄压孔用于排气以保持测量筒内压力平衡，喷气管上端设有供气管和控制箱内的一个气泵连接，进液孔内连接有进液管；低温测量筒内套有螺旋加热管，螺旋加热管中间设有竖向喷气管，该喷气管的下端靠近底座，上端从上端盖中间的进气孔伸出，进气孔的两侧分别设有进液孔和泄压孔，喷气管上端设有供气管和控制箱内的另一个气泵连接，两气泵独立对两测量筒内供气，进液孔内连接有进液管。
高温测量筒和低温测量筒的外侧均设有和螺旋加热管连接的恒温装置，恒温装置用于将高温测量筒温度稳定在93.5℃，将低温测量筒内温度稳定在24.0℃。
所述高温测量筒的上端盖和底座中部均沿圆周方向均布有多个激光器，激光器周围的上端盖底面和底座上表面均密布有若干信号探测器；低温测量筒的上端盖和底座同样设有激光器和信号探测器且分布情况和高温测量筒相同；控制箱内设有和激光器、信号探测器连接的控制器。所述喷气管的下端设有扩散喷头，扩散喷头的表面密布有若干小喷气孔，该扩散头可将润滑油内形成均匀且密集的气泡；所述进液管上连接有用于抽取润滑油的蠕动泵，低温测量筒、高温测量筒的底部均设有排液管，排液管上连接有截止阀，测定结束后通过截止阀控制排液管将样品排出，控制箱内的气泵上连接有流量控制器，通过流量控制器控制测量筒内的通气量。
所述的控制箱上设有具有显示功能的控制器、计时器、功能键和主开关，系统测定的泡沫体积信息在显示屏上显示，在控制箱设置PLC控制器分别和气泵、螺旋加热管、计时器、激光器、信号探测器、流量控制器等连接，通过程序设定实现检测装置的自动化控制。
本实用新型的测定过程和原理是：
S1、开启蠕动泵，分别向低温测量筒和高温测量筒通入200mL润滑油，气体扩散头被淹没油液面以下；
S2、打开恒温装置控制螺旋加热管，将低温测量筒和高温测量筒分别加热至24.0℃和93.5℃并恒温，测量筒内温度持续5min不改变之后启动气泵；
S3、流量控制器控制气泵以94mL/min的流量向测量筒内供气，喷气管的扩散喷头均匀的向润滑油中喷气，形成质量较好的气泡；
S4、供气5min后，停止供气，控制器控制测量筒两端的激光器产生脉冲激光，两端的信号探测器接收由泡沫反射的激光回波，对其进行光电转换，并发送给控制器，进行数据处理，解算目标距离信息，进一步计算出泡沫的体积；
S5、静止10min后，控制器再次控制两端激光器产生脉冲激光，再次测量泡沫体积并记录；测量结束后，打开排液管12上的排液阀门13，将测量筒内的润滑油排出。
通过该装置测定泡沫体积ΔV的计算公式为：
式中：S为测量筒的底面积，H为测量筒高度，c1为激光在空气中的光速，t1为顶盖激光器发射、经泡沫顶部反射、再由探测器接收过程对应的时间，c2为激光在油中的光速，t2为底部激光发射器发射、经泡沫底部反射、再由探测器接收过程对应的时间。为使泡沫特性的测算更加精确，公式中的t1和t2分别为顶部和底部沿圆周方向均布的多个激光器和若干信号探测器所探测的平均时间。
Claims (7)
1.一种基于激光测距的润滑油泡沫特性检测装置，其特征是：该装置包括低温测量筒、高温测量筒、连接在两测量筒之间的控制箱，高、低温测量筒的两端均设有底座和上端盖密封，控制箱内设有两个独立的气泵；
高温测量筒内套有螺旋加热管，螺旋加热管中间设有竖向喷气管，该喷气管的下端靠近底座，上端从上端盖中间的进气孔伸出，进气孔的两侧分别设有进液孔和泄压孔，喷气管上端设有供气管和控制箱内的一个气泵连接，进液孔内连接有进液管；
低温测量筒内套有螺旋加热管，螺旋加热管中间设有竖向喷气管，该喷气管的下端靠近底座，上端从上端盖中间的进气孔伸出，进气孔的两侧分别设有进液孔和泄压孔，喷气管上端设有供气管和控制箱内的另一个气泵连接，进液孔内连接有进液管；
高温测量筒和低温测量筒的外侧均设有和螺旋加热管连接的恒温装置。
2.根据权利要求1所述的一种基于激光测距的润滑油泡沫特性检测装置，其特征是：所述高温测量筒的上端盖和底座中部均沿圆周方向均布有多个激光器，激光器周围的上端盖底面和底座上表面均密布有若干信号探测器；低温测量筒的上端盖和底座同样设有激光器和信号探测器且分布情况和高温测量筒相同；控制箱内设有和激光器、信号探测器连接的具有显示功能的控制器。
3.根据权利要求1所述的一种基于激光测距的润滑油泡沫特性检测装置，其特征是：所述喷气管的下端设有扩散喷头，扩散喷头的表面密布有若干小喷气孔。
4.根据权利要求1所述的一种基于激光测距的润滑油泡沫特性检测装置，其特征是：所述进液管上连接有用于抽取润滑油的蠕动泵。
5.根据权利要求1所述的一种基于激光测距的润滑油泡沫特性检测装置，其特征是：所述低温测量筒、高温测量筒的底部均设有排液管，排液管上连接有截止阀。
6.根据权利要求1所述的一种基于激光测距的润滑油泡沫特性检测装置，其特征是：所述控制箱内的气泵上连接有流量控制器。
7.根据权利要求1所述的一种基于激光测距的润滑油泡沫特性检测装置，其特征是：所述的控制箱上有计时器和主开关。
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Cited By (1)
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| CN114594237A (zh) * | 2022-03-08 | 2022-06-07 | 浙江浙能技术研究院有限公司 | 一种润滑油泡沫特性自动测定装置及方法 |
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