油液含气量检测设备的设计与实现

油液含气量检测设备的设计与实现

摘要:基于X射线精确测量密度特性原理,采用低能量密度的X光线穿透测量油液,采集射线强度转换计算得出油液中溶解气游离气的含气量。本文介绍了设备工作原理与设备构成及相关使用方法。

关键词:含气量液压油X射线

1 设备概述

在航空航天、重型工业、汽车等领域,经常使用液压设备,油液中的含气量对设备运行性能、稳定性、运行寿命等都有较大影响,油液含气量越来越受到关注。本油液含气量检测设备能够有效测量得出油液中溶解气与游离气的总含量,能为研发、试验、生产等提供重要参考数据。

2 工作原理

该设备基于X射线精确的密度测量特性,取运行中的机械系统的油样进入到测量腔室进行精确的密度测量。设备中的测量腔室通过非常低的X射线来在线测量油液中的含气量。测量腔室外带有隔离层,在任何工作状态下都不会有放射泄漏。腔室中带有温度和压力采集探头,系统后续进行温度和压力补偿。含气量在特定的标准状态下(20 ℃,1 bar)计算并显示。

3 设备构成

油液含气量检测设备有便携式电脑,移动测试车两大主体。便携式电脑带有专用软件,具有操控设备、数值计算、图形显示等功能。移动测试车包括:测量部分、液压部分及电气部。

测量部分包括:测量腔室、X射线源、X射线检测器、温度传感器、压力传感器及摄像机等。测量腔是一个带有两个观察窗的紧凑腔室,一个用来测量X射线;另一个用过可视设备观测液体流动。其中,X 射线源和检测器分别位于测量腔观察窗的两侧。

液压部分主要包括:调速电机、液压泵、手动换向阀、液压接头及软管等。接入油液为手动换向阀置于左位,由变频调速泵吸油带动油液流动。手动换向阀置于右位,系统接入压力油液,通常采用可调减压阀在入口前端调压。

电气部分主要包括:短路保护器、电源滤波,电子控制单元。电子控制单元的高压供电卡为X射线源供电,模数转换卡将传感器信号转化为对应数字量,运动控制卡控制电机转速从而调解液压泵流量,接口卡完成与便携计算机的数据通讯。

4 实现与总结

设备在首次使用前,需要对指定油液进行校准。在100%空气状态下进行测量采集,在100%油液下分别进行温度校准测量采集,建立信号强度、含气量、温度之间的函数关系,系统保存为校准文件。测试油液测量时,加载保存的校准文件,通过采集X射线信号强度,计算给

出当前含气量值,同时给出标准标准状态下(20 ℃,1 bar)的含气量值,采用图形界面显示,具备格式化保存测量数据。

油液含气量检测设备能够在线或者离线状态下有效测量油液中的含气量,对系统设备试验、生产运行等领域具有良好的应用前景。