能對污染顆粒進行有效監控的設備有自動顆粒計數器

　　國內外的資料統計說明,液壓潤滑系統的故障70%~85%是由油液的顆粒污染引起的,所以油液的顆粒污染問題在液壓潤滑行業引起了相當的重視,對油液的監控也就顯得很有必要。在液壓潤滑系統中,所討論的顆粒尺寸,其大小范圍為0.5~200μm,最關鍵的是5~15μm。一般顆粒分為軟質和硬質二種,軟質顆粒有填加劑與水的凝聚物、油料基本成分分解與聚合物、棉絨纖維等,這些物質可包圍在熱交換器表面,降低散熱能力,導致系統發熱;由于軟顆粒在元件的動態間隙中堵塞與沉積,導致閥芯卡塞,動作失靈;纖維可以粘附于濾網與孔口、噴嘴上并捕集碎屑。硬質顆粒有制造過程中帶入的切屑、維護與工作環境中侵入的微粒,以及系統中的磨損產物及氧化物等。

　　這些硬質顆粒的危害最大,較大的顆粒可引起突發性失效,較小的可引起沖蝕磨損或淤塞使閥芯卡死,總之它能加速元件的磨損而使元件失效。污染顆粒引起的磨損有切削磨損、疲勞磨損、黏著磨損、沖蝕磨損等。目前能對污染顆粒進行有效監控的設備有自動顆粒計數器,其外形圖如圖1所示。下面就對其進行簡要的介紹。

　　自動顆粒計數器主要有遮光型、光散射型和電阻型等幾種,測量范圍可為0.5~9000μm。常見的自動顆粒計數采用遮光原理。遮光型自動顆粒計數器采用遮了遮光型傳感器,光型傳感器由光源、傳感區窗口、光電二極管、前置放大器、計數處理器等組成,光源是由白熾燈泡或激光二極管的發出平行光束,傳感區窗口是由透明的光學材料制成的,油流由垂直方向從其中間流過,光電二極管是將接收的光能轉換為電壓信號,前置放大器和計數處理器是將采集的電壓信號通過比對判別污染顆粒的大小和個數。遮光型傳感器的原理圖如圖2所示,來自白熾燈泡或激光二極管的光源透過透明的傳感區窗口,照射到光電二極管上,當透明傳感區里的油液有污染顆粒通過時,光電二極管上所接收的光量減少,被遮擋的光量與該污染顆粒的尺寸成正比,通過用標準的污染物來校準,可以得到光電二極管的輸出電壓—污染顆粒尺寸的關系,從而可以分辨出污染顆粒的大小,計數處理器按顆粒的大小等級來進行計數。

　　目前使用的自動顆粒計數器中大多為單激光自動顆粒計數器,從4μm到68μm的污染物均由一個光電二極管來檢測,其量程大,所以其檢測精度就要受到影響。為了解決這個難題,有的自動顆粒計數器使用了雙激光技術,檢測精度和重復精度得到很大的提高。雙激光自動顆粒計數器的原理圖如圖3所示,其中一個單點的高精度激光,用于測量小于6μm以下的污染物,另一個標準精度的激光,用于測量在6μm到68μm之間的污染物,并使用了雙激光束獨特的光路和光電二極管,通過測量在8個粒度分布段(>4、6、14、21、25、38、50、68μm)中的粒子數,給出超高精度的結果和極佳的重復性。