一種便攜式液壓油油品檢測系統的設計

楊 純

（徐工消防安全裝備有限公司，江蘇 徐州 221100）

Yang Chun

（Xugong Fire Safety Equipment Co.，Ltd.，Xuzhou Jiangsu 221100）

引言

隨著科技的進步，工程機械設備逐漸復雜化、多功能化，液壓系統作為工程機械的重要傳動部分，其故障率是使用者最為關注的話題，根據工程機械故障統計調查顯示，液壓系統故障有70%是由液壓油油液污染造成的。液壓油介質的污染容易導致液壓系統精密元件損壞，影響設備的正常壽命。但是在工程機械車輛上，由于液壓油介質傳感器的特殊性，溫度、流量、壓力等因素對其的影響較大，現有直接檢測設備的后臺數據分析庫比較復雜，數據提取繁瑣，維護和操作復雜，并且不適合工程機械高壓、高溫的工作場合[1]。在這樣的背景下，所出現的工程機械上液壓油檢測系統的軟件相對比較少，功能也比較單一，體現在所能檢測的液壓油參數偏少，用戶界面設計不夠友好，這些都不能滿足用戶對工程機械上液壓油檢測的客觀要求，在一定程度上制約了油品在線檢測產品的推廣和應用[2-3]。

本文開發的便攜式油品檢測系統，建立在液壓系統介質污染進行詳細深入研究的基礎上，通過液壓油取樣模擬工程機械的液壓油狀態，結合溫度信號的閉環控制進行數據采集與處理，綜合液壓油黏度、介電常數、水分和污染度等數據結合標定閾值給出判斷結果。

1 液壓油油品檢測系統

液壓油油品檢測系統，它的物理結構如圖1 所示，包括由工業平板電腦、電機、電磁閥、傳感器組、加熱棒，CPU 控制著粘度傳感器、水分傳感器和污染度傳感器的數據發送和接收，同時也控制著電機、電磁閥和加熱棒電源開關的通斷，進而控制液壓油回流系統及循環機構。CPU 控制電機運轉和電磁閥的關閉，當電磁閥通電被打開，通過電機運轉將油樣抽到緩沖油池或將油樣從緩沖油池排除，當電磁閥被關閉而電機通電運轉時，可進行儀器的清洗。CPU 可以通過水分傳感器檢測到的緩沖油池中油樣的溫度，控制加熱棒進行加熱，保證檢測時緩沖油池中油樣保持所要求的溫度。主要在水分和粘度測試過程中，模擬實際工況，將油溫加熱到39 ℃時，開始保存水分傳感器的數據到指定的文件夾中，完成水分傳感器數據采集，當油樣溫度大于40.5 ℃時，停止保存水分傳感器數據，當油樣溫度降到40.5 ℃時完成黏度傳感器測試。

圖1 檢測系統物理結構

1.1 液壓油油品檢測系統硬件系統

液壓油油品檢測硬件電路系統，它包括：檢測儀底層電路、液壓油取樣模塊與人機交互界面。其中，檢測儀底層電路包含工業平板電腦、取樣電機、電磁閥、電源模塊、數據轉換模塊、串口通信傳感器組以及CAN 通信傳感器。檢測系統電氣部分硬件框如圖2 所示。

圖2 檢測系統電氣部分硬件框圖

1.2 液壓油油品檢測系統軟件系統

油品檢測系統軟件采用模塊化的設計，使用VB.NET 軟件實現，由四大子模塊構成，分別是：登陸驗證模塊、主界面模塊、檢測數據實時顯示模塊、檢測數據圖形顯示模塊。

程序啟動后首先進入登錄驗證模塊，用戶驗證成功后進入系統的主界面模塊，在主界面模塊中，主要有全部檢測、水分及粘度檢測、污染度檢測、清洗、排油5 個功能按鈕，用戶可以根據需要進行選擇。若用戶選擇了檢測項目的功能按鈕，則進入檢測數據實時顯示模塊，當程序執行完后均會給出程序運行結束的提示。本系統所檢測到的油樣的數據信息經過解析處理后顯示在本模塊的界面中。在檢測數據實時顯示模塊中，可以選擇通過圖形的形式查看數，可以隨時查看本系統所自動儲存的檢測數據，同時，當一些關鍵的數據超出閾值后，根據超出范圍的大小將顯示界面文本框中的字體更改為不同的顏色，給用戶以醒目的提示。其中，液壓油檢測系統軟件流程圖如圖3 所示。

圖3 液壓油檢測系統軟件流程圖

2 結論

本檢測儀通過人機交互界面設置并啟動液壓油取樣，按照設定循環周期進行取樣操作，并采集工程機械的液壓油狀態，結合溫度信號的閉環控制，通過底層處理器與數據轉換模塊進行數據采集與處理，綜合液壓油粘度、介電常數、水分和污染度等數據結合標定閾值給出判斷結果，傳遞給人機交互界面，進行顯示、判斷和報警信息處理，實現對液壓油油品的完整檢測過程。