油品在線實時檢測裝置設計與實現

張帥鋒

（山東航天電子技術研究所，煙臺 264000）

據有關部門統計，設備的失效80%是由于潤滑故障導致異常磨損引起的；液壓系統大約70%的故障率來自油液污染，由此可見油品的好壞直接影響系統工作的可靠性和元件的使用壽命。設備潤滑管理是設備管理的一個重要組成部分。潤滑在機械部件傳動和設備保養中均起著很重要的作用，油液清潔狀態的優劣直接影響到機械設備的使用性能、工作精度和運行壽命。因此有必要提出一種油品在線實時檢測裝置進行油樣及時、全面、智能檢測，保護設備和用戶利益等。

1 工作原理

油品在線實時檢測裝置可用于檢測溶液的粘度、固體顆粒的數量、顆粒的分布情況、水分含量等，如可用于現場在線檢測，也可用于取樣離線檢測，還可以用于檢測過濾器的過濾效果等場合。該設備可檢測航空煤油、礦物油、合成油、磷酸脂油和水溶液，油液包括液壓油、潤滑油、變壓器油（絕緣油）、汽輪機油（透平油）、齒輪油、發動機油等，可廣泛應用于航空航天、電力、石油、化工、交通、港口、冶金、機械、汽車制造等領域。

2 硬件實現

油品在線實時檢測裝置，屬于油品檢測技術領域，硬件主要包括傳感器數據采集單元、油路動力單元、電源單元、數據存儲處理及顯示單元、數據傳輸及輸出打印單元等。該設備可實現油品多個參數的綜合在線實時檢測，同時還支持離線檢測，解決了用戶使用油品時，能夠簡單、方便、快速和綜合的檢測出油品使用情況等質量，而且方便用戶攜帶。該裝置整體架構示意圖如下：

電源單元采用開關控制220V交流電或蓄電池兩種供電方式，方便切換；當不方便接入交流電時可使用蓄電池供電方式，電量會實時顯示，待蓄電池電量不足，儀器面板上會有欠電指示燈提示客戶打開充電開關實現及時充電；由散熱風扇實現散熱，保持空氣流動帶走更多的熱量，采用開關電源實現220V交流電轉換成12V直流電輸出，經穩壓電路供電給其它單元。

數據傳輸及輸出打印單元集成微型智能打印機，實現油品檢測結果實時打印，支持TCP/IP和USB兩種方式的數據傳輸方式，方便設備離線和在線接入系統。

油路動力單元采用開關控制在線和離線兩種工作模式，方便切換；在線工作模式時，采用壓力閥支持帶有一定壓力的系統直接接入，采用旋鈕控制油品檢測的流速實現穩定測量。

數據存儲處理及顯示單元集成帶有觸控功能的工業平板實現數據的處理及顯示。

傳感器數據采集單元包括粘度參數模塊和污染度參數模塊等；粘度參數單元實現油樣粘度、介電常數、溫度等參數采集；污染度參數單元實現油樣顆粒度、水分、相對濕度和溫度等參數采集，支持ISO/NAS/GJB多種標準檢測輸出。

其中裝置的外觀和內部實物如下圖所示：

3 軟件實現

油品在線實時檢測裝置，軟件主要實現系統管理、在線檢測、離線檢測和數據查詢等功能。設備運行主頁面如下圖所示：

系統管理是為后臺管理人員實現設備連入系統提供，為了防止使用人員誤操作，需要提供密碼才能進入，待輸入正確密碼后進入TCP/IP的IP和端口號的設置界面。

油樣檢測的方式可根據客戶需求選擇在線檢測和離線檢測。當在實驗室進行對比測試且油樣的量較少并受到限制時可采用離線檢測，當油樣的量多且不受限制時，同時待檢測的油樣所處的管路存在一定的壓力（進油口壓力在0.8MPa以內）時，可采用在線檢測。設備運行時，還需對油樣檢測的基本信息進行輸入，如檢測地點、設備編號、取樣編號、取樣員和檢測時間等，支持ISO、NAS、GJB三種檢測標準選擇，還支持表格和圖形兩種顯示方式等。

數據查詢可根據條件等關鍵詞，如檢測時間、檢測地點、設備編號、悠揚編號、操作員等多個參數進行相關信息檢索，設備會自動從數據庫中調取檢索到的測試數據并顯示在數據顯示區，支持油樣檢測結果和查詢結果打印，同時還支持通過TCP/IP方式進行數據上傳至后臺管理系統或USB方式進行數據傳輸等。

4 結束語

通過油品在線實時檢測裝置實現對油樣粘度、水分、顆粒度等多個參數檢測，得到油液的受污染程度，進而判斷出油液是否需要進行過濾或更換，最大程度的提高機械設備的使用性能、工作精度和運行壽命，保護用戶利益等。