能对污染颗粒进行有效监控的设备有自动颗粒计数器

　　国内外的资料统计说明,液压润滑系统的故障70%~85%是由油液的颗粒污染引起的,所以油液的颗粒污染问题在液压润滑行业引起了相当的重视,对油液的监控也就显得很有必要。在液压润滑系统中,所讨论的颗粒尺寸,其大小范围为0.5~200μm,最关键的是5~15μm。一般颗粒分为软质和硬质二种,软质颗粒有填加剂与水的凝聚物、油料基本成分分解与聚合物、棉绒纤维等,这些物质可包围在热交换器表面,降低散热能力,导致系统发热;由于软颗粒在元件的动态间隙中堵塞与沉积,导致阀芯卡塞,动作失灵;纤维可以粘附于滤网与孔口、喷嘴上并捕集碎屑。硬质颗粒有制造过程中带入的切屑、维护与工作环境中侵入的微粒,以及系统中的磨损产物及氧化物等。

　　这些硬质颗粒的危害最大,较大的颗粒可引起突发性失效,较小的可引起冲蚀磨损或淤塞使阀芯卡死,总之它能加速元件的磨损而使元件失效。污染颗粒引起的磨损有切削磨损、疲劳磨损、黏着磨损、冲蚀磨损等。目前能对污染颗粒进行有效监控的设备有自动颗粒计数器,其外形图如图1所示。下面就对其进行简要的介绍。

　　自动颗粒计数器主要有遮光型、光散射型和电阻型等几种,测量范围可为0.5~9000μm。常见的自动颗粒计数采用遮光原理。遮光型自动颗粒计数器采用遮了遮光型传感器,光型传感器由光源、传感区窗口、光电二极管、前置放大器、计数处理器等组成,光源是由白炽灯泡或激光二极管的发出平行光束,传感区窗口是由透明的光学材料制成的,油流由垂直方向从其中间流过,光电二极管是将接收的光能转换为电压信号,前置放大器和计数处理器是将采集的电压信号通过比对判别污染颗粒的大小和个数。遮光型传感器的原理图如图2所示,来自白炽灯泡或激光二极管的光源透过透明的传感区窗口,照射到光电二极管上,当透明传感区里的油液有污染颗粒通过时,光电二极管上所接收的光量减少,被遮挡的光量与该污染颗粒的尺寸成正比,通过用标准的污染物来校准,可以得到光电二极管的输出电压—污染颗粒尺寸的关系,从而可以分辨出污染颗粒的大小,计数处理器按颗粒的大小等级来进行计数。

　　目前使用的自动颗粒计数器中大多为单激光自动颗粒计数器,从4μm到68μm的污染物均由一个光电二极管来检测,其量程大,所以其检测精度就要受到影响。为了解决这个难题,有的自动颗粒计数器使用了双激光技术,检测精度和重复精度得到很大的提高。双激光自动颗粒计数器的原理图如图3所示,其中一个单点的高精度激光,用于测量小于6μm以下的污染物,另一个标准精度的激光,用于测量在6μm到68μm之间的污染物,并使用了双激光束独特的光路和光电二极管,通过测量在8个粒度分布段(>4、6、14、21、25、38、50、68μm)中的粒子数,给出超高精度的结果和极佳的重复性。