一种油液污染自动检测技术的研究

　　1引言

　　近几十年来，液压传动在航空、机械制造、石油化工、矿山机械、交通运输、造船以及地震预测等技术领域中得到了广泛的应用。随着液压设备的使用数量和种类的增多，出现故障和维修的工作量也愈来愈大。并且实践表明，液压设备的故障率75%以上是由液压油污染造成的。随着液压技术在各个工业部门的广泛应用，对液压设备的工作可靠性提出了更高的要求。因此，必须对液压系统的污染状况进行检侧，进行污染控制。实施设备在用油的污染度检测对实现主动维修及故障诊断，有着十分重要的意义。

　　传统的油液污染检测是通过定期在现场取样，将样品带回实验室进行分析获得机械运行状况。这种离线的检测尽管有着分析的设备与手段的多样性的优点，但本身依然存在一些不足，主要表现在:①获得信息周期长，不能及时反映设备的运行状况，因此，对机械设备的诊断结果往往严重滞后于机械运行现状。②为了便于实验分析，在实验过程中通常要对采集的油样进行处理，造成大量的信息损失;③对实验操作员个人的经验和水平依赖比较大。因此，急需找到一种新的更及时有效的检测方法。

　　为此我们研究开发了一种基于滤膜堵塞原理的油液污染度自动检测技术和实用设备。它可以有效地实现油液的在线实时检测，从而实现提高机械设备的运行可靠性和减少维修费用，研究润滑油的污染度与设备磨损故障之间的关系，制定不同设备在不同工况下的污染度控制等级，促进我国设备监测与故障诊断以及主动维修决策技术的发展。

　　2油液的污染形式

　　液压系统油液污染物的存在主要有固态、液态和气态3种类型。其中固体颗粒物是液压和润滑系统中最普遍、危害作用最大的污染物。常见的固体颗粒物其尺寸不可能都是单一的，一般是由不同尺寸的颗粒组成的颗粒群。颗粒尺寸分布是指颗粒群中各种尺寸颗粒的数量，在分析研究颗粒尺寸分布时，通常采用频率分布函数。分布函数可用作矩形图的方法求得。选择合适的尺寸区间，测定某一定量颗粒物各尺寸段的颗粒数，由此可以得出图1所示的颗粒尺寸分布矩形图。

　　研究表明，实际液压和润滑系统中颗粒污染物的尺寸分布比较接近对数正态分布。目前在液压污染控制中普遍采用修正的对数正态分布。这种分布具体表示为:将颗粒计数得到的大于某一尺寸的累计颗粒数绘在1g-lgz坐标纸上，横坐标为颗粒尺寸的对数平方(1g2D )，纵坐标为累计颗粒数的对数(1gN)，如图2所示。这样可以直接读出不同尺寸范围的颗粒数，而尺寸分布基本上符合线性规律。这给仪器的分析和标定提供了很大的方便。