基于恒流量压差法的油液污染在线监测系统研究

论文摘要

为了解决液压设备的实时现场监测与故障诊断问题,研制新型在线油液监测系统成为设备监测技术研究与开发的热点。文中在系统地分析油液监测技术、发展背景的基础上,介绍了国内外在线油液监测技术的研究现状,提出了实施在线监测的必要性,确定了论文的研究内容。本课题通过对有关油液污染控制理论和油液污染在线监测装置的研究和分析,将特制滤膜作为敏感元件用于本油液污染监测系统,以恒流量压差法为技术原理,对在线油液监测系统和信号的处理硬件进行了选择和设计。论文对油液污染控制理论和油液污染在线监测装置进行研究和分析,提出了基于恒流量压差法的测量法,在保证流量恒定的情况下,测量某一时间段内油液通过滤膜时产生的压差来间接测量出油液的污染度;并且确定了油液污染度在线监测系统的总体设计方案,对油液污染度在线监测系统的工作原理进行了论述,对主要的元件进行了设计和选型。本文把虚拟仪器与数据采集相结合,用LabVIEW设计了对压力信号进行数据采集分析的标定系统。介绍了虚拟仪器的发展及其突出特点。论文的最后对全文进行了总结,并指出了进一步的研究方向与内容。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 在线油液监测技术
• 1.1.1 油液监测技术
• 1.1.2 油液监测技术的发展历史
• 1.1.3 在线油液监测技术
• 1.2 国内外研究现状及发展趋势
• 1.2.1 各种方法的国内外研究现状
• 1.2.2 监测技术的发展趋势
• 1.3 课题的提出和内容及研究意义
• 1.3.1 课题的提出
• 1.3.2 课题的内容
• 1.3.3 课题的意义
• 1.4 本章小结
• 第二章 油液污染控制理论
• 2.1 油液污染度的等级标准
• 2.1.1 SAE749D污染度等级标准
• 2.1.2 NAS1638污染度等级标准
• 2.1.3 IS04406污染度等级标准
• 2.2 油液的污染分析
• 2.2.1 污染物种类与特性
• 2.2.2 油液污染的危害
• 2.2.3 污染物成份分析
• 2.3 油液的污染控制
• 2.3.1 污染控制平衡图
• 2.3.2 污染源及控制措施
• 2.3.3 液压元件和系统的清洗
• 2.3.4 防止污染侵入的主要措施
• 2.3.5 油液的过滤
• 2.3.6 油液的更换
• 2.4 油液的净化
• 2.5 本章小结
• 第三章 油液污染在线监测系统基本原理
• 3.1 过滤的基本原理
• 3.2 过滤介质的选择
• 3.2.1 过滤介质的主要特性
• 3.2.2 过滤介质的选材
• 3.3 压差与污染度理论关系
• 3.4 颗粒尺寸分布对测量的影响
• 3.4.1 对数正态分布
• 3.4.2 非对数正态分布
• 3.4.3 实际颗粒尺寸分布与ACFTD的颗粒尺寸分布关系
• 3.5 油液污染在线监测系统的设计方案
• 3.5.1 油液污染在线监测系统的总体方案
• 3.5.2 油液污染在线监测系统的主要功能
• 3.5.3 油液污染在线监测系统的工作原理
• 3.5.4 油液污染在线监测系统接入位置
• 3.6 本章小结
• 第四章 在线监测系统的实现
• 4.1 在线监测系统的硬件系统
• 4.1.1 在线监测系统滤膜设计
• 4.1.2 压力传感器的选择
• 4.1.3 液压阀的选择
• 4.2 油液污染在线监测系统的电子元件选型
• 4.2.1 前置放大电路设计
• 4.2.2 滤波电路的设计
• 4.2.3 多路模拟开关集成电路选型
• 4.2.4 A/D转换器选型
• 4.3 数据处理方法
• 4.4 本章小结
• 第五章 使用LabVIEW进行数据采集与标定
• 5.1 虚拟仪器技术概述
• 5.1.1 虚拟仪器的概念
• 5.1.2 虚拟仪器的特点及应用
• 5.1.3 LabVIEW的特点及应用
• 5.2 数据采集系统总体设计
• 5.2.1 系统硬件设计
• 5.2.2 软件系统设计
• 5.3 系统模块设计
• 5.3.1 密码验证模块
• 5.3.2 压力数据采集模块
• 5.3.3 压力数据计算模块
• 5.3.4 压差污染度关系的曲线拟合模块
• 5.4 本章小结
• 第六章 总结与展望
• 6.1 本文主要工作
• 6.2 研究工作展望
• 致谢
• 参考文献
• 附录 作者在攻读硕士学位期间发表的论文