油液在線監(jiān)測電容傳感器的研制及在線測試方法研究.pdf

1、潤滑油在企業(yè)巨大的維護(hù)保養(yǎng)成本中所占的費用很少，但其作用是極為重要的。良好的潤滑就需要合理使用潤滑油，隨時監(jiān)測潤滑油的使用狀況，保證合理的換油時機(jī)，確保潤滑的安全性和有效性。油液監(jiān)測技術(shù)主要對油的理化性能和油中磨粒含量進(jìn)行監(jiān)測，可及時了解設(shè)備的工作狀態(tài)和油液的污染情況，做到按質(zhì)換油和欲知維修。目前該技術(shù)被越來越多的企業(yè)重視，開發(fā)了多種油液監(jiān)測儀。 潤滑油是一種復(fù)雜的混合物，可以看作是弱極性液體電介質(zhì)，介電常數(shù)大約為2.0左右。當(dāng)

2、油液中的機(jī)械雜質(zhì)、酸值、水分等污染物含量變化時，油液的介電常數(shù)將發(fā)生相應(yīng)的變化。本文基于介電常數(shù)法潤滑油在線監(jiān)測理論分析，結(jié)合電容傳感器的優(yōu)點，從工業(yè)應(yīng)用角度出發(fā)，設(shè)計了一種新型的兩對半圓形極板交錯式電容傳感器，從而避免了極板污染物沉積而引起的靈敏度下降和不便于清洗等傳統(tǒng)油液監(jiān)測電容傳感器的弊端。該傳感器通過監(jiān)測油液介電常數(shù)的變化，便可以獲知油液的污染及衰變情況，達(dá)到對在用潤滑油在線監(jiān)測的目的。 根據(jù)電磁場的基本理論，對傳感器的

3、電容值和極板的電荷密度進(jìn)行了理論計算，并應(yīng)用ANSYS軟件對傳感器檢測場的電勢和場強(qiáng)分布進(jìn)行了分析，得知檢測場內(nèi)部靈敏度分布不均勻。為使傳感器獲得靈敏度高而均勻的檢測場，保證油液中污染物含量的測量不受流型及分布的影響，對傳感器的結(jié)構(gòu)和尺寸進(jìn)行了優(yōu)化。 設(shè)計了基于CAV424和AM402的檢測和報警電路，可以將傳感器電容量的變化，轉(zhuǎn)化為工業(yè)上便于傳輸?shù)?～20mA的電流，監(jiān)測潤滑油污染及衰變情況。利用本課題所研制的傳感器進(jìn)行了實驗