[实用新型]一种便携式快速油液质量分析仪

说明书

技术领域

本实用新型属于借助于测定材料物理性质来测试或分析材料的设备，应用于便携式快速油液质量分析，具体涉及一种便携式快速油液质量分析仪。 

背景技术

便携式快速油液质量分析仪是用来现场取样快速分析判断油液质量的专用仪器，它可以在现场快速准确的测定油液的污染程度，是实现保证按质换油、节约资源、提高设备工作效率和保证设备安全运行的技术。减小环境温度影响或使用闭环自动调零功能，减少了操作人员认为调零操作对精度的影响。 

但是便携式快速油液质量分析仪作为仪器系统整体完成功能有限，系统性能有限，并存在以下问题： 

1.与传感器匹配的交流电桥调零和参数平衡匹配影响电路测量精度，仪器的系统重复性精度低。 

2.由于工艺问题自身元件存在参数精度有限、参数非线性和机械老化等问题，仪器系统稳定性差，线性度低。 

3.信噪比低，滤波电路难以滤除与信号频率重合和噪声，仪器系统噪声大，信号分辨率低。 

4.线性补偿，桥式电路、滤波电路等其他模拟电路和整个系统自身的所有参数都存在非线性的温度漂移、时间漂移和参数老化等问题，仪器系统环境适应性差，长期稳定性不高。 

实用新型内容

本实用新型设计的是一种便携式快速油液质量分析仪，具有系统重复性高、稳定性好、线性度好、分辨率高且环境适应性强长期稳定性好的特点。 

为了达到上述目的，本实用新型采取的技术方案为： 

使用单片机1作为软件算法实现智能模块，单片机1的第二输入和时钟芯片3连接，单片机1的第三输入和专用数据库存储芯片11连接，单片机1的第一输出和液晶显示器8连接，单片机1的第三输入和专用数据库存储芯片11连接，单片机1的第四输入通过数字电容检测电路5和油液质量电容传感器4连接，单片机1的第五输入通过温度测量电路7和温度传感器6连接。 

采用了专用数据库存储芯片(11)，实现对数字电容检测电路(5)的温度补偿的数据库，数据库是通过温度测量电路(7)和温度测量传感器(6)测量的温度进行线性标定数据补偿。 

引入数字电容检测电路5，数字电容检测电路全部采用数字电路和数字方法实现。不使用交流电桥等要求严格参数匹配并需要重复调节的电路。 

引入噪声调制专用芯片，利用过采样和噪声调制技术把采样通带内的噪声功率搬移平均到信号频谱外消除白噪声，在信号频谱内引入概率滤波算法消除瞬态随机噪声。 

由于使用专用大容量数据库存储芯片，记录数字电容检测方法实现的数字线性校准数据库和环境温度对整个系统非线性影响数据库，并且不使用任何电位器、可调电容等机械可调元件提高了系统的线性度和稳定性。由于使用数字波形激励传感器，检测信号全部为0和1的数字信号，仪器系统环境适应性高，长期稳定性好。 

附图说明

图1为本实用新型系统结构示意图 

1-单片机，2-键盘，3-芯片，4-油液质量电容传感器，5-数字电容检测电路，6-温度传感器，7-温度测量电路，8-液晶显示器，9-接口电路和电缆，10-计算机，11-专用数据库存储芯片 

图2为本实用新型数字电容检测方法功能模块示意图 

12-过采样时钟，13-噪声调制，14-数字激励，15-数字概率滤波 

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做具体实施说明： 

参照图1，单片机1，单片机1的第一输入和优选为机械16×16按键键盘2连接，单片机1的第二输入和优选8MHz自动温补有源石英晶体时钟芯片3连接，单片机1的第三输入和专用数据库存储芯片11连接，单片机1的第一输出和优选128×64点阵式单色液晶显示器8连接，单片机1的第二输出通过和光耦6N实现的隔离232接口电路和电缆9和计算机10连接，单片机1的第四输入通过数字电容检测电路5和油液质量电容传感器4连接，单片机1的第五输入通过用优选0P07和LT5400高匹配度电阻网络实现温度测量电路7和优选Pt1000温度传感器6连接，单片机1的第三输出作为传感器激励和油液质量电容传感器4连接。 

经过数字概率滤波15传向CPU。噪声调制电路13集成芯片配套芯片去耦电容和数字接口匹配电阻作为数字电容检测电路5的一个具体实施例。优选用CPU自带RAM区采用256抽屉滤波法实现概率滤波15。 

本系统作为使用数字激励噪声调制概率滤波数字电容检测技术的便携式快速油液质量检测仪，向传感器先后滴入标准油和被测油，油液滴入传感器腔体造成电容传感器的容值发生变化，此时数字脉冲激励波经过电容噪声调制检波和概率噪声滤波后输出的0和1的个数变化，变化的多少直接反应了油液的型号和质量。