[发明专利]一种轧机润滑油含水率和污染度在线监测方法

说明书

本发明专利申请是针对申请号为：2014104560661的分案申请，原申请的申请日为：2014年9月9日，发明创造名称为：一种轧机润滑油含水率和污染度在线监测装置及其监测方法。

技术领域

本发明属于工业设备监测仪器领域，特别涉及一种用于现场监测润滑油含水率和综合污染度的监测仪器，实现轧机润滑油含水率和油液污染状态监测。

背景技术

钢厂都存在着大量的液压循环系统，在线监测油液的污染技术是研究机械设备磨损状况，开展设备状态监测和故障诊断的重要手段。油液的污染形式通常是金属磨粒、氧化物、油泥、结碳、水分、沉淀物、燃油以及氢、氯、热、电、空气等造成的污染。油液污染后其物理或化学性能都会发生变化，根据相同温度下同牌号新油与在用油的介电常数的变化，便可综合测定在用油的总体污染程度和质量，即油液污染度。

由于高速线材生产线用大量高压水冷却，冷却水不可避免的进入精轧机润滑系统。这就要求在发现冷却水进入时，及时采取措施，减少浮化液形成的可能性。马鞍山马钢华阳设备诊断工程有限公司通过从线材高速轧机润滑系统大量进水后润滑油性能产生的变化、润滑油引起轴承失效原因的分析得出以下结论：对于线材高速轧机使用的油膜轴承油当含水量超过0.5％时将使轴承产生失效的机率大增，如果含水量超过1％时极有可能在短期内即产生轴承失效。这就需要对每台轧机的润滑以及油箱进行监控，及时发现是那台轧机漏水以及主油箱含水率是否超限，以便及时维修或更换备用油箱和开启油箱脱水装置。

目前常用的都是单独在线监测润滑油含水率或者综合污染度的监测装置，其主要都是利用油介电常数的变化来测定的。目前常用的基于油介电常数的变化来测定润滑油品质的仪器大多数是采用离线抽样监测的。如润滑油快速质量检测仪就是利用同牌号新油与在用油的介电常数的变化，来测定润滑油质量的，这种离线方式由于需要先取样再分析，不仅费力费时、成本高，而且测定结果的返回具有滞后性，在许多应用领域已逐渐被在线实时监测技术所替代，而在线监测更成为机械故障诊断中油液分析的前沿技术。

基于油介电常数的变化来测定润滑油品质的在线监测仪器和传感器也是多有报道并且已经开展应用。应用中由于油液的介电常数是随着温度变化而变化的。而在线监测的是实时温度下的介电常数，而所对比的同牌号新油或者标准液体的值是在某一温度下标定的，如果对比两者的变化量，就要计算同牌号新油或者标准液体在实时温度下的数值。常用的方法是附加温度传感器测量实时温度并根据实验公式或者给定的公式计算同牌号新油或者标准液体在实时温度时的补偿值，即对测量结果进行温度补偿。由于工业上使用的温度传感器都有比较大的误差，如PT100误差达到0.5，这样计算后的温度补偿值也就会产生相应的误差。再者说来油液介电常数变化的因素很复杂，根据固定的补偿公式也是会造成一定的误差。同时在线监测工况和环境对于测量电路和油液被测介电常数也是有一定的影响，实际上基于介电常数测量的这项技术本身测得的油液电容变化也是微小的，温度补偿的误差和环境工矿的影响对测量结果影响是非常大的，有时甚至可以改变测量的结果。这就成了目前阻碍在线监测技术应用的大障碍。

发明内容

1.发明要解决的技术问题

本发明的目的是提供一种轧机润滑油含水率和污染度在线监测方法，采用本发明的在线监测装置，能够根据同牌号新油(即对比油液)与在用油(即被测油液)的实时介电常数的变化，无需温度和其他补偿，便可在线监测在用油的综合总体污染程度和含水率等质量指标，在机械设备状态监测和故障诊断方面具有广泛的应用。

2.技术方案

为达到上述目的，本发明提供的技术方案为：

本发明的一种轧机润滑油含水率和污染度在线监测装置，包括N个润滑监测模块，其中N<30且为正整数，每一个润滑监测模块用于监测一台轧机润滑支路或一个油箱，其中：润滑监测模块包括电容传感器探头电极、电容传感器信号处理电路和采集控制变送电路，所述的电容传感器探头电极安装于轧机润滑支路或油箱并浸入被测油液，该电容传感器探头电极与电容传感器处理电路相连，电容传感器处理电路的输出信号通过采集控制变送电路传输到微处理器及数据显示和存储装置。