一种便携式液压油油品检测系统的设计

杨 纯

（徐工消防安全装备有限公司，江苏 徐州 221100）

Yang Chun

（Xugong Fire Safety Equipment Co.，Ltd.，Xuzhou Jiangsu 221100）

引言

随着科技的进步，工程机械设备逐渐复杂化、多功能化，液压系统作为工程机械的重要传动部分，其故障率是使用者最为关注的话题，根据工程机械故障统计调查显示，液压系统故障有70%是由液压油油液污染造成的。液压油介质的污染容易导致液压系统精密元件损坏，影响设备的正常寿命。但是在工程机械车辆上，由于液压油介质传感器的特殊性，温度、流量、压力等因素对其的影响较大，现有直接检测设备的后台数据分析库比较复杂，数据提取繁琐，维护和操作复杂，并且不适合工程机械高压、高温的工作场合[1]。在这样的背景下，所出现的工程机械上液压油检测系统的软件相对比较少，功能也比较单一，体现在所能检测的液压油参数偏少，用户界面设计不够友好，这些都不能满足用户对工程机械上液压油检测的客观要求，在一定程度上制约了油品在线检测产品的推广和应用[2-3]。

本文开发的便携式油品检测系统，建立在液压系统介质污染进行详细深入研究的基础上，通过液压油取样模拟工程机械的液压油状态，结合温度信号的闭环控制进行数据采集与处理，综合液压油黏度、介电常数、水分和污染度等数据结合标定阈值给出判断结果。

1 液压油油品检测系统

液压油油品检测系统，它的物理结构如图1 所示，包括由工业平板电脑、电机、电磁阀、传感器组、加热棒，CPU 控制着粘度传感器、水分传感器和污染度传感器的数据发送和接收，同时也控制着电机、电磁阀和加热棒电源开关的通断，进而控制液压油回流系统及循环机构。CPU 控制电机运转和电磁阀的关闭，当电磁阀通电被打开，通过电机运转将油样抽到缓冲油池或将油样从缓冲油池排除，当电磁阀被关闭而电机通电运转时，可进行仪器的清洗。CPU 可以通过水分传感器检测到的缓冲油池中油样的温度，控制加热棒进行加热，保证检测时缓冲油池中油样保持所要求的温度。主要在水分和粘度测试过程中，模拟实际工况，将油温加热到39 ℃时，开始保存水分传感器的数据到指定的文件夹中，完成水分传感器数据采集，当油样温度大于40.5 ℃时，停止保存水分传感器数据，当油样温度降到40.5 ℃时完成黏度传感器测试。

图1 检测系统物理结构

1.1 液压油油品检测系统硬件系统

液压油油品检测硬件电路系统，它包括：检测仪底层电路、液压油取样模块与人机交互界面。其中，检测仪底层电路包含工业平板电脑、取样电机、电磁阀、电源模块、数据转换模块、串口通信传感器组以及CAN 通信传感器。检测系统电气部分硬件框如图2 所示。

图2 检测系统电气部分硬件框图

1.2 液压油油品检测系统软件系统

油品检测系统软件采用模块化的设计，使用VB.NET 软件实现，由四大子模块构成，分别是：登陆验证模块、主界面模块、检测数据实时显示模块、检测数据图形显示模块。

程序启动后首先进入登录验证模块，用户验证成功后进入系统的主界面模块，在主界面模块中，主要有全部检测、水分及粘度检测、污染度检测、清洗、排油5 个功能按钮，用户可以根据需要进行选择。若用户选择了检测项目的功能按钮，则进入检测数据实时显示模块，当程序执行完后均会给出程序运行结束的提示。本系统所检测到的油样的数据信息经过解析处理后显示在本模块的界面中。在检测数据实时显示模块中，可以选择通过图形的形式查看数，可以随时查看本系统所自动储存的检测数据，同时，当一些关键的数据超出阈值后，根据超出范围的大小将显示界面文本框中的字体更改为不同的颜色，给用户以醒目的提示。其中，液压油检测系统软件流程图如图3 所示。

图3 液压油检测系统软件流程图

2 结论

本检测仪通过人机交互界面设置并启动液压油取样，按照设定循环周期进行取样操作，并采集工程机械的液压油状态，结合温度信号的闭环控制，通过底层处理器与数据转换模块进行数据采集与处理，综合液压油粘度、介电常数、水分和污染度等数据结合标定阈值给出判断结果，传递给人机交互界面，进行显示、判断和报警信息处理，实现对液压油油品的完整检测过程。