[发明专利]一种快速检测冷却液失效程度的方法和装置

说明书

本发明提出了一种快速检测冷却液失效程度的方法和装置，基于冷却液失效的本质的研究，对比于现有的一些检测冷却液失效的设备，提出了一种从冷却液失效本质出发检测冷却液失效程度的方法，并以此为原理设计了一套检测冷却液失效程度的装置。该方法能比屏蔽环境因素对检测结果的影响，快速准确的检测出冷却液失效程度。

技术领域

本发明涉及金属切削检测，具体涉及一种快速检测冷却液失效程度的方法及装置。

技术背景

冷却液在金属切削加工中是必不可少的，其在加工过程中起到冷却、润滑及防锈等作用，但由于加工环境和加工工艺的复杂性,冷却液在使用过程中容易失效,难以长时间维持理想状态。其中冷却液是水溶性的。冷却液一旦劣化失效，一方面会加快刀具的磨损，从而影响加工精度，同时还会增加机床负担，减少机床使用寿命；另一方面，由于缺乏有效快速的检测方法或产品为操作人员提供有效的鉴别信息，导致无法及时更换冷却液，长此以往，将造成加工企业巨大的经济损失。尽管目前通常使用PH测试仪、折光仪和盐度计来判断冷却液的酸碱度和浓度^[1]，但这些检测指标并不能直接准确表征冷却液失效的程度，因为这些指标不仅和冷却液的失效程度之间没有必然关系，而且极易受环境因素的影响，不具备有效性。除此之外，在冷却液的润滑性能和缓蚀效果检测方面，目前主要依赖于大型精密检测设备或耗时复杂的线下试验，不适合大面积推广和应用。为此，亟需一种快速高效的检测方法或设备来解决上述难题。

就冷却液的失效机理而言，主要有以下几个方面：一是，机床加工产生的局部高温使得冷却液中有机分子发生高温聚合，形成大量有机大分子，从而降低冷却液的润滑效果；二是，微生物的滋生，微生物繁殖速度快，不仅会以杂质的形式影响冷却液的润滑性能，而且还因其新陈代谢产生大量大分子胞外分泌物和有机酸波坏冷却液的缓蚀效果；除此之外，环境中外来粉尘掺杂及导轨油的渗漏也会加速冷却液的失效速度^[2、3]。由此可见，无论何种原因导致的冷却液失效，必然伴随大量的大分子有机物或杂质的出现，失效程度越大，形成的法分子有机物或杂质就越多，而这些有机分子或杂质粒径都在0.5微米～10微米之间，远大于常见冷却液中有效成分的分子大小。根据这一规律，本发明提出了一种快速检测冷却液失效程度的方法和装置。又不至于造成浪费。

发明内容

本发明提出的快速监测冷却液失效程度的方法及装置，主要是利用物理过滤的原理，物理过滤是指在推动力或者外力的作用下，液体透过介质，固体颗粒及其他物质被过滤介质截留，从而使固体及其他物质与液体分离，将冷却液通过不同孔径的滤膜，即可通过其截留情况来初步判断冷却液的失效程度，从而来决定是否需要更换冷却液。同时，在此基础上设计了一套相应迅速、操作简便、效果明显的检测装置。

本发明所包含的部件及部件的连接关系如下：

本发明快速监测冷却液失效程度的装置是通过PCL控制，使用装置顶端的控制面板来操作。整个装置由不锈钢铸造，呈长方体形状，内为空心，壁厚3mm，装置内部分为5个空间，第一个空间用来布置第一电机和第二电机，第二个空间用来布置第三电机，第三、四、五个空间用来贮藏冷却液，刚进入的冷却液位于第一贮藏腔，正在检测的冷却液位于第二贮藏腔，检测之后的位于第三贮藏腔；装置最顶端设置有进口，控制面板、启动按钮、停止按钮、报警器和急停按钮，进口处是一根硅胶管，伸入到装置内部，冷却液由此进入检测装置，控制面板、启动按钮、停止按钮、报警器和急停按钮皆固定在装置顶端的外表面上，控制面板是检测装置的控制核心，启动按钮、停止按钮、报警器和急停按钮皆通过继电器于控制面板连接，控制面板能够实时监测各个部件的工作状态；