专利名称：一种油品铁含量在线监测电容传感器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电容传感器，具体涉及一种油品铁含量在线监测电容传感器。
背景技术：
在机械设备中，有80%的设备失效都是由于磨损引起的 。设备磨损会导致润滑油中产生金属铁磨粒，加速油品老化，不仅不能起到润滑作用，反而会加速润滑系统的磨损破坏，严重威胁机械设备的安全运行。所以如何监测设备的磨损状况对于机械设备安全有效的运行至关重要。油品中的铁含量为了解机械设备磨损状况提供了一个直接可靠的信息。目前，一般都采用对运行油进行离线金属含量检测结合机械振动在线检测的手段，对机械设备的磨损状况进行故障诊断。对运行油进行离线检测，存在反应滞后等弊端，很难对机械设备内部的磨损情况进行一个实时准确的判断。因此，开发一种对运行中润滑油、液压油铁含量在线监测的装置势在必行。然而，目前润滑油、液压油中铁含量的定量检测方法主要是采用离线式的电感耦合等离子体发射光谱法，该方法对操作要求很高，相同的油样，不同的操作人员，都会造成一定的误差，而且费用很高。最重要的是，油品离线测量铁含量，对机械设备内的磨损情况判断会有一定的滞后，而且结果也受取样方法，样品存放的影响。西安交通大学润滑理论与轴承研究所开发了一种在线铁谱仪，该仪器是一种利用电磁铁产生的高强度、高梯度磁场捕获润滑油中的磨粒，利用传光光纤、传像光纤束分别传递光强信号和特征大磨粒的图像信号的在线铁谱仪。它采用CMOS图像传感器检测特征大磨粒图像，使在线铁谱仪性能得到很大改进。但该装置昂贵，操作复杂，很难在电厂进行大范围推广。

实用新型内容为了克服上述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种油品铁含量在线监测电容传感器，能够实时准确检测运行油中的铁含量来掌握机械设备内部的磨损状况，以此来确定停机检修的时机，具有成本低、操作简单的特点。为达到上述目的，本实用新型所采取的技术方案为一种油品铁含量在线监测电容传感器，包括探测管道I，在探测管道I的两个端口处管道内壁分别设置有第一电容探头4和第二电容探头5，所述第一电容探头4和第二电容探头5为中空状，其外壁形状和探测管道I的内壁形状相适配，在所述第一电容探头4和第二电容探头5间的探测管道I外壁上设置有除铁器2以及与所述第一电容探头4和第二电容探头5相连接的接线端3。还包括设置在探测管道I内部的温度探测器6。所述除铁器2为电磁除铁器。所述除铁器2为直流除铁器。[0011]所述探测管道I为U型。首先将本实用新型电容传感器以螺纹或法兰的形式连接于油循环系统的回油管路中，然后通过接线端3连接到C/V转换芯片上，第一电容探头4得到的是油品中含有铁磨粒的电容值，第二电容探头5得到的是油品中除铁后的电容值，经过芯片将电容差分信号转化为电压差分信号，实现参量的C/V转换，然后输入到单片机中，应用单片机实现数据采集和处理，再用温度探测器6得到的温度信息来补偿油品介电常数随温度变化，最后将铁含量的信息显示在LED显示器上，还可以将所测数据通过接口实现远距离数据传输，送到上位计算机进行实时监控，获得数字化的油品铁含量。本实用新型和现有技术相比，具有如下优点
I、本实用新型具有成本低、操作简单的特点，能够实时准确检测运行油中的铁含量来掌握机械设备内部的磨损状况，以此来确定停机检修的时机；2、由于在探测管道I内部设置有温度探测器6，能够补偿油品介电常数随温度变化对测量精度的影响，提高测量精度。3、本实用新型采用电磁除铁技术，利用电容探头对除铁前后油品介电常数变化进行检测，能排除电容值受油品中水分、酸值和其它极性物质对电容测量结果的影响，精确测
量铁含量；4、电磁除铁器2采用直流电磁铁，能够进一步提高铁含量的检测精度；

图I为本实用新型的优选结构示意图；其中图Ia为俯视图，图Ib为主视图。图2为本实用新型的工作原理框图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型结构原理和工作原理作进一步详细说明。如图I所示，本实用新型一种油品铁含量在线监测电容传感器，包括探测管道1，在探测管道I的两个端口处管道内壁分别设置有第一电容探头4和第二电容探头5，所述第一电容探头4和第二电容探头5为中空状，其外壁形状和探测管道I的内壁形状相适配，在所述第一电容探头4和第二电容探头5间的探测管道I外壁上设置有除铁器2以及与所述第一电容探头4和第二电容探头5相连接的接线端3，本实施例探测管道I为U型，除铁器2设置在探测管道I底部外侧，接线端3横跨探测管道I的进油管道和出油管道。优选的，在探测管道I内还设置有温度探测器6，能够补偿油品介电常数随温度变化对测量精度的影响，提高测量精度。优选的，所述除铁器2为电磁除铁器，能排除电容值受油品中水分、酸值和其它极性物质对电容测量结果的影响，精确测量铁含量。优选的，所述除铁器2为直流除铁器，能够进一步提高铁含量的检测精度，本实施例电磁除铁器2的初级吸力I. 5mm = 10Kg，终极吸力0_ = 60Kg。优选的，所述探测管道I为U型，能够减小本实用新型新型传感器的体积。如图2所示，本实用新型的工作原理为首先将本实用新型电容传感器以螺纹或法兰的形式连接于油循环系统的回油管路汇总，然后通过接线端3连接到C/V转换芯片上，第一电容探头4得到的是油品中含有铁磨粒的电容值，第二电容探头5得到的是油品中除铁后的电容值，经过芯片将电容差分信号转化为电压差分信号，实现参量的C/V转换，然后输入到单片机中，应用单片机实现12位数据采集和处理，再用温度探测器6得到的温度信息来补偿油品介电常数随温度变化，最后将铁含量的信息显示在LED显示器上。 还可以将所测数据通过RS485接口实现远距离数据传输，送到上位计算机进行实时监控，获得数字化的油品铁含量。
权利要求1.一种油品铁含量在线监测电容传感器，其特征在于包括探测管道(I)，在探测管道(I)的两个端口处管道内壁分别设置有第一电容探头(4)和第二电容探头(5)，所述第一电容探头(4)和第二电容探头(5)为中空状，其外壁形状和探测管道(I)的内壁形状相适配，在所述第一电容探头(4)和第二电容探头(5)间的探测管道(I)外壁上设置有除铁器(2)以及与所述第一电容探头(4)和第二电容探头(5)相连接的接线端(3)。
2.根据权利要求I所述的电容传感器，其特征在于还包括设置在探测管道(I)内部的温度探测器(6)。
3.根据权利要求2所述的电容传感器，其特征在于所述除铁器(2)为电磁除铁器。
4.根据权利要求3所述的电容传感器，其特征在于所述除铁器(2)为直流除铁器。
5.根据权利要求2所述的电容传感器，其特征在于所述探测管道(I)为U型。
专利摘要本实用新型涉及一种油品铁含量在线监测电容传感器，该传感器包括探测管道，在探测管道的两个端口处管道内壁分别设置有第一电容探头和第二电容探头，所述第一电容探头和第二电容探头为中空状，其外壁形状和探测管道的内壁形状相适配，在所述第一电容探头和第二电容探头间的探测管道外壁上设置有除铁器以及与所述第一电容探头和第二电容探头相连接的接线端；其采用电磁除铁技术，利用电容探头对除铁前后油品介电常数变化进行检测；能够实时准确检测运行油中的铁含量来掌握机械设备内部的磨损状况，以此来确定停机检修的时机；具有结构简单，成本低、功耗小，响应快的特点。
文档编号G01N27/22GK202486090SQ20122009464
公开日2012年10月10日 申请日期2012年3月14日 优先权日2012年3月14日
发明者刘永洛, 唐金伟, 李烨峰 申请人:西安热工研究院有限公司