传感器检测技术在油品快检中的应用
发布时间:2024/1/2

一、概述

      传感器类的检测分析技术,是当代三大检测分析技术之一,属于油品快速检测(以下称快检)仪器。它有着响应速度快、检测精度高、结构紧凑、功耗和成本低等特点,在各个领域及行业有着广泛的应用。特别是本世纪以来,化学计量学、现代电子通信技术,以及物联网等技术的应用,推动了这项技术发展。实现了数字化控制和智能化管理,使油品检测分析技术的“感、联、智”融为一体。

二、传感器检测组成与原理

      油品检测传感器(本文简称传感器),是一个独立的检测单元。由探头、信号调制解调、放大器、数模转换、内置PC等器件组成。探头是一个激励源,在被测油品中会产生激励衰减信号。激励信号通过解调放大后,进行数模转换输入内置PC数据处理,之后以485和232的方式输出检测数据。也可以与上位计算机(以下称上位机)构成油品检测数据处理和智能监测管理系统。


图-1 传感器原理及分析仪组成框图

      传感器类型不同原理不同,一般分为动能、电容、电导、电磁、电热、湿敏、光电、能谱、生物……等。因为这些传感器内部的元器件都是低功耗,非危险源,并且通过了本安防爆认证,可以在危险场所安全使用。本篇只以动能式传感器原理为例,其它类别原理传感器原理(略)。

三、检测仪器(系统)构成及功能

      传感器本身就是一个独立的检测分析数字化单元,不依赖上位机也能够独立工作。与上位机集成后,不仅能够解析判读检测数据,还可以成为一个智能化检测分析管理平台。

      例如:根据润滑油品检测数据变化,分析判别油品劣质化程度,确定是否更换润滑油;跟踪测数据变化趋势,判断设备运行状态;分析磨损程度和性状,预判机械设备故障预期和可能发生部位,并且实现多种方式的报警。管理平台报出结果,用户可以有针对性组织检维修,改善机组润滑状况,避免重特大事故。上位机是集分析判断、润滑管理、视情检维修等信息的综合管理智能化平台。同时具备数据信号的无线(4G/5G)上传云端管理和有线(工业以太网、通信总线等)传输到客户控制管理终端设备。


图-2 润滑油在线检测分析仪(系统)组成框图

四、在工业快速检检的典型应用

      工业快速检测(以下称快检),主要是针对工业生产中的一类快速检测技术和仪器。“快检”定义范围较广泛,一般指与其它检测分析方法(或仪器)相比,检测分析时间明显缩短的方法和技术称之。有连续检测和对应连续输出结果功能的仪器和设备,就属于快检技术和仪器。传感器类检测分析仪器就是这类仪器。

      油品类的快检技术和仪器也较多,大部分是实验室的。也有许多行业要求在线连续检测,以及对仪器设备耐震动、防潮湿、抗电磁干扰、防爆等要求,工业在线快检仪器被广泛应用在各个行业。这类技术也一直被国外一些公司所垄断,不转让该技术,制成的仪器价格昂贵,运行成本很高。目前这种状况以及发生改变,国内一些知名科技企业(如亚泰光电等)与国内知名大学和研究机构合作,在当地政府的支持下,取得重大突破。对标国外一流品牌产品,已经研发出替代产品。经过小规模的试用,技术已经达到国外同类产品水平,甚至返销到国外。一边试用一边持续改进,在线油品快检仪器,在能源、材料、国防、交通运输、环境保护等领域都有较成功的应用。

1、油品智能调和工艺应用(应用1)


图-3 多种类油品调和工艺应用

2、大型风力发电机组润滑油监测(应用2)


图-4风力发电机组齿轮箱油品检测

3、港口机械设备润滑油监测(应用3)


图-5港口机械设备油品检测

4、多检测因子传感器连续检测记录


图-5多检测因子传感器连续检测记录

五、综述

      1、现代传感器检测技术是一个多学科理论应用的集合产物,特别是电子计算机技术、现代通信技术、化学计量学软件算法等技术的集成应用,彻底改变了传统物理传感器性质,使其变成为一个数字化检测控制单元。

      2、目前,传感器类检测仪器还没有相应的技术标准,不同制造厂商产生传感器的性能相差较大。需要认真分析判断才能用好该技术。

      3、检测传感器也是一种快检技术的应用,需要正确的与使用场景(现场工况)匹配,以保障该技术的成功应用。

      4、检测传感器技术还在不断的发展中,许多新技术还在蓄势待发,应用范围也会不断扩展,淘汰落后的检测分析技术是必然趋势。

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