一種透平油汙染度檢測儀的製作方法
2023-12-07 01:51:56 1
專利名稱：一種透平油汙染度檢測儀的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種火力發電廠汽輪發電機組所用透平油汙染度的檢測儀器。
汽輪發電機組在運行時其滑動軸承必須採用透平油潤滑，由於在運行中機械零件的相互摩擦和大氣中的雜質，在透平油中不可避免地存在微小的固體顆粒，這些微小顆粒會導致軸承的磨損，影響使用壽命，因此需要經常檢測透平油中存在的固體顆粒的數量和大小，在超過一定的質量標準後，就要使透平油通過高精度的油過濾器，以恢復透平油的純潔度。目前國產儀表的檢測方法是採取一定的樣本，通過放大鏡用目測計數來計算顆粒的大小和數量，這種方法需要比較長的時間，而且與個人的判斷經驗相關，一般只能間隔一定時間進行一次。
本實用新型的目的針對現有技術存在的不足，提出一種基於光電原理的透平油汙染度檢測儀，以便於運行人員在現場方便地進行油質的檢測。
本實用新型的原理和結構是使被檢測的透平油經由平行透明薄板之間的間隙通過，來自發光二極體1的光束經過薄板2上的小孔穿透油層，在薄板的另一側安放一個光敏三極體3，在光束經過油層照射在光敏三極體3上時，會產生一定的電信號(見
圖1)。設光束不被擋光時(油中無雜質)的輸出電壓為V0，完全被擋光時的輸出電壓為V1，則當油中有一定大小的顆粒經過小孔時，光束被部分擋光，其輸出電壓V必然介於V0和V1之間。設小孔面積為S0，顆粒面積(擋光面積)為S，而且光電轉換元件工作在線性區，則有V-V0=SS0]]>(V1-V0)，顯然，顆粒越大，信號電壓V也越大。當顆粒隨著油流離開小孔時，信號就消失。所以根據脈衝的個數可以確定油中所含顆粒的數量，根據脈衝的電平可以確定顆粒的大小。如圖2所示，A1、A2和A3為運算放大器OP27,T1為三極體，D1和T2分別為遠紅外的發光二極體和光敏三極體，U0為儀器內部高精度穩壓電源所提供的+12V直流電源，三極體T1的集電極與電源U0相接，基極與電阻R1相聯，發射極與電容C1和電阻R2的一端相聯，電阻R2的另一端與發光二極體D1的正極相聯，電容C1的另一端及發光二極體D1的負極均與儀器的公共地相連，光敏三極體的發射極與儀器的公共地相連，集電極與電阻R3及R4的一端相連，電阻R3的另一端與電源U0相連，電阻R4的另一端及電阻R5的一端均與運算放大器A1的反相輸入端2腳相連，電阻R5的另一端與運算放大器A1的輸出端6腳相連，電位器W1的一端與公共地相連，另一端與電阻R13的相連，R13的另一端與電源U0相連，電位器W1的活動端與電阻R6相連，R6的另一端與電阻R7的一端與運算放大器A1的同相輸入端3腳相連，R7的另一端與公共地相連，運算放大器A1的輸出端6腳還和電阻R8和R11相連，R8的另一端和電阻R9的一端均與運算放大器A2的反相輸入端2腳相連，R9的另一端與A2的輸出端6腳相連，電阻R10的一端與A2的同相輸入端3腳相連，R10的另一端與公共地相連，運算放大器A2的輸出端6腳同時也是電路的信號輸出端，它和PLC微機的輸入端相連，電阻R11的另一端及電容C2的一端均與運算放大器A3的反向輸入端2腳相連，而電容C2的另一端則與運算放大器A3的輸出端6腳及電阻R1相連，運算放大器A3的同相輸入端3腳與電阻R12的一端相連，R12的另一端則與公共地相連，如上所述，當油中無雜物時，光敏三極體T2所得到光通量為最大，T2的基極電流最大，此時A點的電壓(V0)最低。當油中顆粒擋光時，光通量減小，T2的基極電流減小，A點的電壓升高(V)，電壓差ΔV=V-V0代表顆粒的大小，圖2中運算放大器A1及電阻R4、R5、R6和R7組成一減法電路，A1輸出端(B點)的電壓VB=R5R4]]>(V0*-V)(需滿足R5R4=R7R6]]>)調試時通過調整電位器W1改變V0*，使得在無顆粒擋光時VB=0，即V0*=V0。因為透平油中所含雜質的尺寸都很小，一般均在100μ以下，即使是較大的顆粒在B點所產生的信號電平也僅為0.3V左右，所以在送給PLC微機之前還要由運算放大器A2進行一次放大。根據運算放大器的原理，A2的增益KA2=-R9R8=-200K20K=-10]]>。PLC微機記錄下每一個信號的電壓值(它代表顆粒的大小)，並按一定的規律進行分類，根據一定時間內各尺寸範圍內顆粒的數量判斷油質汙染度的等級，通過面板上的顯示器顯示。
本實用新型結構簡單，測量精度高，操作方便，具有廣泛的應用價值。
圖1為本實用新型原理圖。
圖2為本實用新型原理結構圖。
實施例本實用新型運算放大器A1、A2、A3型號為OP27；三極體T1為2NE5551；電容C1為滌倫電容，2μ,63V；電容C2為滌倫電容，2μ,63V；電阻R1為金屬膜電阻，2K,1/4W；電阻R2為金屬膜電阻，510K,1/4W；電阻R3為高精度金屬膜電阻，220K,1/8W；電阻R4、R7為金屬膜電阻，20K,1/8W；電阻R5、R6為金屬膜電阻，120K,1/8W；電阻R8為金屬膜電阻，10K,1/8W；電阻R9為金屬膜電阻，100K,1/8W；電阻R10為金屬膜電阻，9.1K,1/8W；電阻R11、R12為金屬膜電阻，100K,1/8W；電阻R13為金屬膜電阻，10K,1/8W；電位器W1為3006型多圈電位器，5K；PLC微機，為日本OMRON可編程控制器；電源為高精度穩壓電源，V0=12V。
權利要求1．一種透平油汙染度檢測儀，其特徵在於三極體T1的集電極與電源U0相接，基極與電阻R1相聯，發射極與電容C1和電阻R2的一端相聯，電阻R2的另一端與發光二極體D1的正極相聯，電容C1的另一端及發光二極體D1的負極均與儀器的公共地相連，光敏三極體的發射極與儀器的公共地相連，集電極與電阻R3及R4的一端相連，電阻R3的另一端與電源U0相連，電阻R4的另一端及電阻R5的一端均與運算放大器A1的反相輸入端2腳相連，電阻R5的另一端與運算放大器A1的輸出端6腳相連。電位器W1的一端與公共地相連，另一端與電阻R13的相連，R13的另一端與電源U0相連，電位器W1的活動端與電阻R6相連，R6的另一端與電阻R7的一端與運算放大器A1的同相輸入端3腳相連，R7的另一端與公共地相連，運算放大器A1的輸出端6腳還和電阻R8和R11相連，R8的另一端和電阻R9的一端均與運算放大器A2的反相輸入端2腳相連，R9的另一端與A2的輸出端6腳相連，電阻R10的一端與A2的同相輸入端3腳相連，R10的另一端與公共地相連，運算放大器A2的輸出端6腳同時也是電路的信號輸出端，它和PLC微機的輸入端相連，電阻R11的另一端及電容C2的一端均與運算放大器A3的反向輸入端2腳相連，而電容C2的另一端則與運算放大器A3的輸出端6腳及電阻R1相連，運算放大器A3的同相輸入端3腳與電阻R12的一端相連，R12的另一端則與公共地相連。
專利摘要本實用新型涉及一種透平油汙染度檢測儀,該檢測儀基於光電原理,在被檢測的透平油經由平行透明薄板之間的間隙通過,光束經過小孔穿透薄板之間的油層,在薄板的另一側安放一個光電轉換元件,在光束經過油層照射在光電轉換元件上時,會產生一定的電信號,信號電平與顆粒大小成正比,經微機檢測分類後,可以判斷油質的汙染程度。本實用新型測量精度高,穩定性高,使用方便。
文檔編號G01N21/31GK2454774SQ0026458
公開日2001年10月17日 申請日期2000年12月14日 優先權日2000年12月14日
發明者於達仁, 張志強, 曹世傑, 徐基豫 申請人:哈爾濱工業大學