[发明专利]一种润滑油中水分含量的检测装置及其检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种润滑油含水量的实时在线检测技术，特别是一种基于亲水疏油膜反射红外吸收的在线润滑油中水分含量检测方法及其装置。

背景技术

润滑油是机械设备的“血液”，它在机械设备中起着密封、润滑、减磨、冷却、清洗、减振和防腐等重要作用。润滑系统以及润滑副元件的寿命与润滑油的清洁度有着很密切的关系，其中润滑油中的水污染是最常见的污染之一，科学准确的获得水分含量测量结果，是目前润滑油污染度检测的主要目标。

目前对于润滑油含水量检测的方法主要有：蒸馏法、电容法、电磁波法和电导率法等。

蒸馏法，是一种传统的离线检测方法，即将所取的油样品中加无水溶剂，在水分测定仪中蒸馏，最终将油水分离，分别测量油、水的质量，从而得到原油质量含水率，由样品的含水率便可推断出整个油品的含水率情况。这种离线的检测方法不仅检测周期长、成本高、程序繁琐，而且过分依赖实验人员获得和处理实验数据，不能实时地反映润滑油的含水量。

电容法，即利用水和油的介电常数相差很大的原理实现原油含水率检测，含水率的微小变化，会引起润滑油介电常数的较大变化，可将介电常数的变化反映为电容值的变化，通过测量电容值就得到了含水率。但该检测方法易受到温度和杂质积聚等很多因素的影响，容易产生计量漂移，长期稳定性差等缺点。

电磁波法，即根据油和水的物理性质不同，它们对电磁波吸收能力也有很大差别，利用震荡电路，将电能转化为电磁波，并将其辐射到油水混合物中，并对穿过混合流体的电磁波进行接收，含水率不同时，混合流体对电磁波的吸收也不同，通过接收到的电磁波的强度来检测原油含水率。其缺点是油中通常含有其它杂质，不同杂质的吸收能力不同会影响测量精度，且探头制作复杂，成本高，使用和维护困难，所以实际应用比较少。

电导率法，即利用油和水的电导率差异很大的特点，将相互平行且距离固定的两块极板（或圆柱电极），放到被测溶液中，在极板的两端加上一定的电势，然后通过电导仪测量极板间电导。该方法有许多限制条件，如测量值与流体流态有关，电导率与液体离子浓度有关等。

综上分析，润滑油含水量实时准确的检测是润滑油污染度检测急需解决的关键问题。

发明内容

为解决现有技术存在的上述问题，本发明主要设计一种检测结果准确且可实时在线测量润滑油中水分含量的检测装置及其检测方法。

为实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种润滑油中水分含量的检测装置，包括平台、红外发射组件、光接收组件、信号处理组件、信号采集与传输组件和外接输油管，所述的平台为暗室结构，红外发射组件和光接收组件分别固定在平台内，外接输油管的中段固定在平台内、其两端与润滑油管道连接，所述的光接收组件依次与信号处理组件和信号采集与传输组件串联连接；

所述的外接输油管底部检测区域处涂有超亲水-超疏油的涂层，在检测区域形成超亲水-超疏油滤膜；

所述的红外发射组件由单片机、功率放大电路和红外光源构成，所述的单片机与功率放大电路和红外光源依次串联连接；所述的红外发射组件发出的红外光斜入射外接输油管底部的检测区域，从检测区域反射的红外光被光接收组件所接收；

所述的信号采集与传输组件包括数据采集处理及显示系统、无线通信设备和上位机，所述的数据采集处理及显示的功能由嵌入式处理器来实现；所述的无线通信设备将检测到的信号用无线传输的方式发送到上位机；上位机上设计有服务端界面，负责接收无线数据并保存。

本发明所述的红外发射组件发出的光斑所覆盖区域布满外接输油管的检测区域。

本发明所述的光接收组件为硫化铅光电导探测器。

一种润滑油中水分含量的检测装置的检测方法，包括如下步骤：

A、将机器的润滑油管道中的油液引入到设有检测区域的外接输油管中，使含水润滑油沿着外接输油管流动；开启红外发射组件、光接收组件和信号处理组件；红外发射组件中的单片机输出一定的脉冲驱动红外光源，获得相应的光强，便于检测；

B、待检测含水润滑油流经外接输油管的检测区域时，在超亲水-超疏油滤膜的作用下，含水润滑油继续流经管道而微水滴渗透滤膜，在检测区域处聚集；

C、红外发射组件发出的红外光斜入射外接输油管底部的检测区域，聚集在检测区域处超亲水-超疏油滤膜上的水分吸收一定的红外光，之后经反射被光接收组件所接收；