新型在线监测润滑油黏度和颗粒的复合传感器.pdf

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1、2012钜仪表技术与传感器20l2第7期InstrumentTechniqueandSensorNo.7新型在线监测润滑油黏度和颗粒的复合传感器张峰,赵晓,曹永。,刘强(1.深圳先波科技公司,广东深圳518057;2.河南机电职业学院,河南郑州451191;3.武汉理工大学,湖北武汉430063;4.海军装备研究院,北京100161)摘要:为了同时实现对润滑油多信息的状态监测,开发了基于石英晶体微天平(QCM)的能同时监测润滑油黏度和磨损颗粒的复合传感器,并进行了传感器不同油温条件下的稳定性等系列实

2、验。实验结果表明:该型传感器对润滑油黏度和磨损颗粒量的变化具有较高的线性响应和灵敏度,能准确;受lI量润滑油黏度及磨损颗粒含量,且稳定可靠。关键词:QCM;在线监测;磨损颗粒;黏度;油液检测中图分类号:TD212文献标识码:A文章编号:1002—1841(2012)07—0006—03OilOn—lineCompoundSensorMonitoringViscosityandParticleZHANGFeng,ZHAOXiao,CAOYong。,LIUQiang4(1.FrontwaveTechno

3、logyInc.,Shenzhen518057,China;2.HenanMechanicalandElectricalVocationalCollege,Zhengzhou451191,China;3.WuhanUniversityofTechnology,Wuhan430063,China;4.InstituteofNavalEquipment,Beijing100161,China)Abstract:Inordertoachievemoreinformationoflubricantoilat

4、thesametime,thecompoundsensorwasdevelopedbasedonqua~zcrystalmicrobalance—based(QCM),whichcanmonitoroilviscosityandwearparticles.Andaseriesofexperimentsofoilvis—cosity.theparticlemassandstabilityunderthedifferentoiltemperaturewereconducted.Experimentalr

5、esultsshowthatthesensorhashighlinearresponseandsensitivityforthechangeofoilviscosityandtheamountofweal"particles.andcanaccuratelymeasuretheviscosityoflubricatingoilandwearparticleconcentration.Itisstableandreliable.Keyword:QCM;on—linemonitoring;wearpar

6、ticles;viscosity;oiltesting0引言实验装置。传感器安装在实验装置上,加入定量的样油,保持石英晶振微天平(QuartzCrystalMicrobalance,QCM)具有的温度恒定在(804-0.1)℃,并不断搅拌。试验用油为船用机油高灵敏度以及在石英晶体上可实时测量质量变化的特点,使它(运行50h左右)。为了考察该传感器的性能,进行如下的试在很多领域的应用上成为一种极具吸引力的技术⋯,特别是在验:传感器针对润滑油黏度、磨粒含量监测实验以及不同油温实时监测润滑油磨损颗粒量和黏

7、度传感技术上,为设备工况监条件下的稳定性实验。测与故障诊断提供了基础。由于可以同时在线监测机械系统2.1传感器对润滑油黏度的响应实验的润滑油磨损颗粒量和黏度变化,QCM传感器对于监测系统的每次加入微量的柴油,待输出稳定后,记录传感器输出值。工作状态具有重要意义J。1982年,Nomura等研究了液体取样通过实验室运动黏度测试法(GB/T11137)获得润滑油的中QCM传感器的频率响应,并给出经验公式,将频率的变化与80℃运动黏度,得出润滑油黏度的响应曲线。液体密度和黏度的平方根相联系。国内,张剑锋等

8、利用石英2.2传感器对润滑油磨损颗粒量的响应实验晶体微天平传感器开发了一种新的油品黏度监测方法,研究表每次加入定量的铁磁颗粒(直径1Om)配制的母液连续明传感器的频移值与润滑油黏度的平方根值有良好的线性关变换润滑油铁颗粒浓度,待输出稳定后,记录传感器输出值。系。基于QCM传感器表现特性,针对开发的基于QCM的新型得到传感器的磨损颗量响应曲线。重复以上试验步骤,铁磁颗在线实时监测润滑油中磨损颗粒量和黏度传感器进行了系列粒为300目(直径45m).实验研究,评价其在润滑油

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