潤滑油含水率在線監(jiān)測裝置與方法

2017-09-11 作者：潤滑油情報網(wǎng)   來源：

摘要：水分對油品性能影響極大。根據(jù)潤滑系統(tǒng)進(jìn)水后潤滑油性能會產(chǎn)生變化的原理，利用一種可檢測潤滑油含水率的（EIS）傳感器，開發(fā)了一種新型在線監(jiān)測潤滑油含水率變化的監(jiān)測裝置，證明本測試系統(tǒng)可以在線監(jiān)測潤滑油含水率，并判斷是否超限，提示檢修人員以便及時更換或采取措施。

摘要：水是潤滑油的主要污染源。水分對油品性能影響極大。根據(jù)潤滑系統(tǒng)進(jìn)水后潤滑油性能會產(chǎn)生變化的原理，利用一種可檢測潤滑油含水率的（EIS）傳感器，開發(fā)了一種新型在線監(jiān)測潤滑油含水率變化的監(jiān)測裝置，實驗證明 本測試系統(tǒng)可以在線監(jiān)測潤滑油含水率，并判斷是否超限，提示檢修人員以便及時更換或采取措施。

    船舶機(jī)械、軋鋼機(jī)、造紙機(jī)、汽輪機(jī)等機(jī)械設(shè)備中，由于循環(huán)油系統(tǒng)泄漏，密封元件損壞，引起外部水滲入液壓和潤滑系統(tǒng)漏水是經(jīng)常發(fā)生的故障。冷卻水一旦漏到油中,便造成油品乳化變質(zhì)，破壞正常的潤滑，引起摩擦副異常磨損，導(dǎo)致設(shè)備事故發(fā)生。因此，在線監(jiān)測潤滑油中的含水率和及時報警，對保證設(shè)備的可靠運(yùn)轉(zhuǎn),延長壽命十分必要。對此，本文介紹一種新型在線監(jiān)測潤滑油含水率變化的監(jiān)測裝置及其測試結(jié)果。（1）,。

一：系統(tǒng)介紹

    本研究采用的是深圳先波科技公司開發(fā)的一種FWD2000新型在線監(jiān)測潤滑油含水率變化的監(jiān)測裝置，其產(chǎn)品外型和硬件結(jié)構(gòu)如圖1所示，
 

圖1 FWD2000在線潤滑油含水率監(jiān)測裝置

本裝置采取的是傳感器和儀表分體設(shè)計 采用液晶屏顯示，按鍵操作，具有實時曲線顯示，實時數(shù)據(jù)記錄，傳感器數(shù)據(jù)顯示和報警輸出控制，RS-485數(shù)字信號輸出接口則可以用于連接上位機(jī)等外圍數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。

    在線實時監(jiān)測潤滑油含水系統(tǒng)設(shè)計采取的是：單點或雙點采集/單點顯示/單點報警/單點傳輸?shù)姆桨�，這樣可以實現(xiàn)對不同設(shè)備的不同潤滑系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)測，以便在單個監(jiān)測單元出現(xiàn)漏水或者含水率超限時報警，單個監(jiān)測裝置的485通訊傳輸?shù)缴衔粰C(jī)可實現(xiàn)多點分散監(jiān)測，遠(yuǎn)程，集中控制的功能。可以實現(xiàn)的多點，集中監(jiān)測系統(tǒng)如圖2所示

 

圖2 在線潤滑油含水率監(jiān)測系統(tǒng)

三：實驗室實驗與分析

3.1：實驗裝置設(shè)計
    該傳感器被安裝在設(shè)計的模擬實驗裝置上，如圖3所示，采用潤滑油和水的油樣攪拌循環(huán)，通過實時監(jiān)測，傳感器輸出信號并對比不同階段的油液樣品實驗室分析結(jié)果，來反映傳感器的優(yōu)越性能和使用價值。
 

圖3 模擬實驗裝置

3.2：實驗方法和步驟

（1）實驗方法：
    傳感器被安裝在模擬實驗裝置上，選擇不同的油液樣品（對比實驗室GB／T260分析結(jié)果），保持溫度恒定在30±0.1℃，不斷攪拌，記錄測試裝置的輸出示值。得出潤滑油含水率的響應(yīng)示值和實時曲線。

（2）實驗步驟
    a 配置6種不同含水量的油液樣品，每個樣品配置兩份，并取樣化驗（實驗室GB／T260）每個實驗油樣的實際含水率。
    b 取其中一個的實驗油樣置入1L的燒杯，將傳感器放入。恒速攪拌均勻，恒溫30±0.1℃后自動記錄讀數(shù)，
    c 分別更換不同含水率的實驗油樣恒速攪拌均勻，恒溫30±0.1℃后讀數(shù)，并在每次實驗中自動記錄讀數(shù)
    d,重復(fù)以上實驗

 3.3實驗分析
    針對兩次實驗  相同的含水率油樣的對應(yīng)的示值擬合了實驗曲線如圖4所示。
 

圖4 含水率實驗室試驗曲線

    從圖4看出：測量裝置對各種不同油含水率樣品的響應(yīng)示值是不同的，有明顯的變化區(qū)分。并且相同含水率樣品的油樣 測試裝置隨著油水混合均勻而逐步穩(wěn)定的，這也符合實驗過程的油水混合的具體規(guī)律的。對兩次實驗穩(wěn)定后的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，得出如下結(jié)論：最大基本誤差 0.021%  最大重復(fù)性誤差0.029%（2）。

四：應(yīng)用試驗

    圖5顯示的是某鋼廠一臺軋機(jī)回油管內(nèi)監(jiān)測到的發(fā)生漏水故障前24小時油膜軸承油含水率變化曲線
 

                       圖5  油膜軸承油含水率實時監(jiān)測曲線

    數(shù)據(jù)曲線觀察。油液含水率在發(fā)生事故前一直在0.15%左右波動。且數(shù)據(jù)穩(wěn)定且變化緩慢。但在后端 出現(xiàn)了含水率超限報警。 觀察曲線有快速上升至飽和的現(xiàn)象，含水率從0.15%快速上升到2%。這個過程持續(xù)了20分鐘。隨著時間增加 含水率很快上升至飽和狀態(tài)。經(jīng)停機(jī)檢查，系軋機(jī)密封損壞，發(fā)生了漏水事故。

五：結(jié)論
    測試實驗表明，該裝置對潤滑油含水率的變化具有較高的線性響應(yīng)和靈敏度，能準(zhǔn)確測定潤滑油含水量而且穩(wěn)定可靠并具有簡潔的在線安裝方式。本監(jiān)測裝置對潤滑油含水率的變化實時動態(tài)在線監(jiān)測，根據(jù)潤滑油的使用狀況和標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定潤滑油含水率的報警值，當(dāng)潤滑油含水率達(dá)到報警值發(fā)出報警信號。并可進(jìn)行自動趨勢分析實現(xiàn)數(shù)據(jù)存儲和控制功能。在潤滑油質(zhì)量實時監(jiān)測和機(jī)械設(shè)備故障診斷中發(fā)揮重要的作用