便携式液压油污染度和水分联合测量设备的研制

　　介绍自行研制的一种用于液压油颗粒计数与水分含量联合测量的便携式设备。采用该设备对石油醚和HM32/H液压油的检测实验结果表明，结果达标。可应用于船舶液压系统的状态检测领域。

　　一、引言

　　液压油污染度检测技术主要包括检测油液中固体颗粒、水分、空气以及能量型污染物 (热能、腐蚀、静电) 等污染物。

　　目前，现有的液压油污染检测有以下一些特点。各种检测方法和原理、仪器的性能差异较大，而且适用的检测场合也不同。多数检测设备属于离线，设备较为复杂，操作起来也比较繁琐，而且对实验人员的经验要求较高，检测的周期也较长，不能及时有效的反映液压油的污染情况。而现场式的检测设备则是由于价格过于昂贵，设备过于精密，维修费用过高，以至于不能广泛应用于现场液压系统的检测。通过便携式液压油污染度检测装置对液压油中颗粒及水分含量实施有效地联合监测，可以及时掌握液压系统的技术状态，采取措施消除各种故障源，将对液压系统的科学管理、维修保障和实施主动维修有着十分重要的意义。

　　二、测量原理

　　颗粒计数的原理如图1所示，其流程是：(1) 由激光生成器1生成光束，该激光发生器采用激光二极管。(2) 光束2通过透镜系统向液压油介质照射。(3) 在液压油流经自动颗粒激光传感器时，激光光束3照射到污染物颗粒上时由于被颗粒遮挡而削弱。(4) 光信号经光电转换器4转化为电信号，光电转换器4输出的负脉冲的数目代表颗粒的数目，负脉冲的幅度代表颗粒的大小。

　　介电常数法测量液压油中水分含量原理是：置于电场中的电介质沿电场方向会产生偶极矩，在电介质表面产生束缚电荷的现象称为电介质的极化现象。当液压油作为电介质放入平行板电容器极板间进行检测时，将会发生极化，其场强分布示意图如图2所示。在电场存在的情况下，极化分子的偶极矩沿电场方向排列，产生了一个附加电场，与原来的电场方向相反，使原电场削弱。这时平板电容间因被液压油充满，电容增大了n倍，n是该介质的相对介电常数。介质中的极化成分越多，相对介电常数就越大。由于平行板电容器的电容C跟介电常量成正比，通过测量电容的变化就可以反映液压油介电常数的变化，从而计算出液压油中的水分污染程度。

　　三、设备系统结构及功能

　　整个设备的系统结构示意图如图3所示。

　　液压油污染度的检测过程中，嵌入式微处理器系统发出指令，通过电机驱动电器控制双向柱塞泵上的步进电机，控制柱塞向预设位置运动，然后，嵌入式微处理器系统调节电动阀门，使双向柱塞泵与放置在加热器中的取样瓶或者液压管路中的待测液压油导通。双向柱塞泵的活塞运动，使液压油流经自动颗粒计数传感器进入双向柱塞泵。