一种液压油污染度检测方法及装置

摘要

本发明公开了一种液压油污染度检测方法及装置，其特征在于：当液压系统回油时，压力传感器检测油滤器前端液压管路中压力，并将信号经信号放大模块及A/D转换模块传递至中央处理器，发光元件发射出光束通过液压油入射至光电传感器，光电传感器接收光束并将信号经信号放大模块及A/D转换模块传递至中央处理器，中央处理器接收信号处理得出液压油污染度，通过CAN通讯模块将液压油污染度传输至整车CAN通讯系统并在显示装置中显示。本发明能准确检测液压油污染度，方便维护，减少因液压油污染而造成故障。

权利要求

1.一种液压油污染度检测方法，其特征在于：当液压系统回油时，压力传感器检测油滤器前端液压管路中压力，并将信号经信号放大模块及A/D转换模块传递至中央处理器，发光元件发射出光束通过液压油入射至光电传感器，光电传感器接收光束并将信号经信号放大模块及A/D转换模块传递至中央处理器，中央处理器接收信号处理得出液压油污染度，通过CAN通讯模块将液压油污染度传输至整车CAN通讯系统并在显示装置中显示。

2.一种液压油污染度检测装置，其特征在于：在液压系统回油管路下方并联设有一检测管路(1)，所述检测管路(1)外设有密闭罩(2)，所述检测管路中设有一透明管路(3)，所述透明管路两侧设有光电检测装置，所述检测管路(1)与液压系统油滤器(5)之间设有一压力传感器(4)，所述压力传感器(4)设置高度不低于液压系统油箱(6)。

3.根据权利要求2所述的一种液压油污染度检测系统，其特征在于：所述光电检测装置包括一个设置于所述透明管路(3)一侧的发光元件(7)，与所述发光元件(7)配合在所述透明管路的另一侧设有光电传感器(8)。

4.根据权利要求3所述的一种液压油污染度检测系统，其特征在于：所述发光元件(7)为发光二极管。

说明书

一种液压油污染度检测方法及装置

技术领域

[0001] 本发明涉及一种液压油检测系统，具体设计一种矿用自卸车的液压油污染度检测方法及装置。

背景技术

[0002] 随着科学技术的不断进步，各类重型运输工具开始被广泛的使用，诸如载重车、自卸车等等，其中尤其以矿用自卸车的使用最为广泛。矿用自卸车是指在露天矿山为完成岩石土方剥离与矿石运输任务而使用的一种非公路用重型自卸车，适用于各类矿山、水利工程，具有运程短、转弯半径小、载荷重、几何尺寸大等特点，随着越来越多大型露天矿区的开发及大型工程的建设，矿用自卸车得到更多的应用和发展。

[0003] 由于矿用自卸车的工作环境比较恶劣，因此而整个车辆系统安全稳定性极其重要，其中矿用自卸车液压系统又是整车运行良好的重要保障，而80%的液压系统故障又是由于液压油污染所造成的。液压油的污染源主要分为固体颗粒、水和空气，固体颗粒会加速液压元件的磨损，使内泄露增加，严重的能卡塞元件的运动，水分的进入可使液压油的润滑性能降低，加速氧化变质，产生气蚀，空气混入液压油中可造成油温升高，系统工作压力降低，降低系统响应速度，液压油污染造成液压元件损坏，从而造成车辆系统故障，影响整车的安全稳定，并且车辆故障后需要维护，也给使用者造成了经济损失。

[0004] 目前，在液压系统液压油污染控制方面多通过采用液压系统加装过滤网来控制液压油固体颗粒污染，该方法虽然一定程度上能对液压油进行过滤，降低液压油的污染度，但是存在一个较大的缺陷，就是何时需要更换过滤网没有具体依据，对液压油污染情况没有预见性分析。因此，在矿用自卸车系统中增加实时在线监测液压油污染程度的装置，提前预知液压油污染情况，提早做出维护措施，减少由于液压油污染而造成矿用自卸车故障具有重要意义。

发明内容

[0005] 本发明目的是提供一种液压油污染度检测方法及装置，能准确检测液压油污染度，方便维护，减少因液压油污染而造成故障。

[0006] 为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种液压油污染度检测方法，当液压系统回油时，压力传感器检测油滤器前端液压管路中压力，并将信号经信号放大模块及A/D转换模块传递至中央处理器，发光元件发射出光束通过液压油入射至光电传感器，光电传感器接收光束并将信号经信号放大模块及A/D转换模块传递至中央处理器，中央处理器接收信号处理得出液压油污染度，通过CAN通讯模块将液压油污染度传输至整车CAN通讯系统并在显示装置中显示。

[0007] 一种液压油污染度检测装置，在液压系统回油管路下方并联设有一检测管路，所述检测管路外设有密闭罩，所述检测管路中设有一透明管路，所述透明管路两侧设有光电检测装置，所述检测管路与液压系统油滤器之间设有一压力传感器，所述压力传感器设置高度不低于液压系统油箱。

[0008] 进一步的技术方案，所述光电检测装置包括一个设置于所述透明管路一侧的发光元件，与所述发光元件配合在所述透明管路的另一侧设有光电传感器。

[0009] 上述技术方案中，在矿用自卸车的液压回油管路中并联一段检测管路，检测管路中间一段采用透明设置，在透明管路的一侧安装发光元件作为入射光源，透明管路另一侧对应设有光电传感器，发光元件与光电传感器保持在同一直线上，同时为了防止现场环境对透明管路外部污染进而阻碍透光效果，也为了消除自然光线对光电传感器的干扰，在检测管路外部设有一个密闭罩。为检测液压系统油滤器堵塞情况，在油滤器管路前端安设压力传感器，根据压差原理可知，当油滤器污染不严重时，液压油经油滤器较顺利的回油液压油箱，此时油滤器前端管路内回油压力较小；当油滤器由于液压油污染严重时，回油经过油滤器受到较大阻力，此时油滤器前端管路内压力较大，压力传感器实时检测压力变化并将信号传递至中央处理器。当矿用自卸车液压系统回油经过与回油管路并联的检测管路时，启动发光元件，发射出的光束通过液压油入射到光电传感器上，光电传感器将接收到的光束强弱经放大后转换成模拟信号进入中央处理器，中央处理器将接收到的信号与存储器中的数值进行比较进而得出液压油污染度，并将信息经过CAN通讯模块传输至显示装置从而显示液压油污染情况。

[0010] 进一步的技术方案，所述发光元件为发光二极管。

[0011] 由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：

[0012] 1．本发明通过压力传感器检测油路压力变化，当检测管路中有液压油回油时，发光器件发射光束穿透液压油入射至光电传感器上，光电传感器接收光束并将信号传递至中央处理器，中央处理器处理信号并判断液压油污染情况，从而能准确检测液压油污染度，方便维护，减少因液压油污染而造成故障。

附图说明

[0013] 图1为本发明实施例一的框图；

[0014] 图2为本发明实施例一的结构示意图；

[0015] 图3为本发明实施例一中光电检测装置结构示意图。

[0016] 其中：1、检测管路；2、密闭罩；3、透明管路；4、压力传感器；5、油滤器；6、油箱；7、发光元件；8、光电传感器。

具体实施方式

[0017] 下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：

[0018] 实施例一：参见图1至3所示，一种液压油污染度检测方法，当液压系统回油时，压力传感器检测油滤器前端液压管路中压力，并将信号经信号放大模块及A/D转换模块传递至中央处理器，发光元件发射出光束通过液压油入射至光电传感器，光电传感器接收光束并将信号经信号放大模块及A/D转换模块传递至中央处理器，中央处理器接收信号处理得出液压油污染度，通过CAN通讯模块将液压油污染度传输至整车CAN通讯系统并在显示装置中显示。

[0019] 一种液压油污染度检测装置，在液压系统回油管路下方并联设有一检测管路1，所述检测管路外设有密闭罩2，所述检测管路中设有一透明管路3，所述透明管路3一侧设有发光元件7，与所述发光元件7配合在所述透明管路3的另一侧设有光电传感器8，所述检测管路1与液压系统油滤器5之间设有一压力传感器4，所述压力传感器4设置高度不低于液压系统油箱6。

[0020] 采用回油管路下方并联检测油路，考虑固体颗粒在液压油中由于重力制造的沉淀速度，计算颗粒沉淀速度stokes公式： ，其中d为颗粒尺寸，μ为油液动力黏度，g为重力加速度，ρX为颗粒污染物密度，ρf为油液密度，根据壳牌液压
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油Donax TC10W规格参数，d取10微米，可以计算出颗粒在透明管路中沉淀时间需要10，因此每次回油取样后的检测时间足够，可以忽略固体颗粒沉淀造成的误判断。

[0021] 本系统采用壳牌液压油Donax TC 10W作为样本检测液压油，SAE粘度级别：10W，100℃运动粘度：6mm2/s，密度：0.884kg/l，以NAS1683为标准配置污染等级，然后使用光电传感器检测各污染等级与油样本透光性对照值，将其存储在中央处理器的存储单元中，在检测工作中液压油污染程度时将实时检测信号与存储单元中的数值进行比较即可得出液压油污染度，污染度通过CAN通讯模块传输至整车CAN通讯系统中，以便在车辆仪表上的显示装置中显示，便于操作人员做出相应措施。

[0022] 为检测液压油箱回油过滤器堵塞情况，以便维护人员在及时更换过滤器，在回油过滤器管路前端安装的压力传感器除提供光电检测的启动信号之外，根据压差原理可以知道，当过滤器污染不严重时，回油经过过滤器将比较顺利回到液压油箱，这时回油过滤器前端管路内回油压力较小。当过滤器由于过滤大量污染物时，回油经过过滤器时必将受到较大阻力，这时回油过滤器前端管路内回油压力较大。压力传感器将实时检测此回油压力值的变化。同时将过滤器污染程度需更换的试验压力值数据存储与污染度在线检测系统ROM中，实时检测的压力值与设定压力值比较后得出更换过滤器的信号。

[0023] 当矿用自卸车在举升后，举升缸内液压油回流油箱，回油管路中的压力传感器检测到压力，压力信号通过模拟量接口模块输入中央处理器进行处理，此压力信号值一方面作为判断回油滤芯阻力判断依据，一方面作为光电检测系统启动信号。处理器检测到压力信号后，通过输出端口驱动发光二极管发光，光穿透透明管路中此次回油的油样后，由光电传感器接收到光强信号。光电传感器将此电流值输出给信号放大单元，之后此模拟值再通过A/D转换单元将信号传输给中央处理器进行比较计算，检测取样时间上采用间隔5秒取样检测10次，如以其中一次6级污染度油样检测为例，其检测到10次模拟信号值分别为：10.5mA, 9.6mA, 9.4mA, 10.3mA, 10.2mA, 9.9mA, 9.8mA,9.8mA, 10.1mA, 9.7mA,其平均值9.93mA,CPU在处理最后平均值时，采用模糊判断法，其会判定在10±0.5mA范围内时其污染度为6级，处理器最终将6级污染度作为最终判定输出到显示系统显示。