孔潔

摘 要：基于X射線精確測量密度特性原理，采用低能量密度的X光線穿透測量油液，采集射線強(qiáng)度轉(zhuǎn)換計算得出油液中溶解氣游離氣的含氣量。本文介紹了設(shè)備工作原理與設(shè)備構(gòu)成及相關(guān)使用方法。

關(guān)鍵詞：含氣量 液壓油 X射線

中圖分類號：TP271.31 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）07（a）-0073-01

1 設(shè)備概述

在航空航天、重型工業(yè)、汽車等領(lǐng)域，經(jīng)常使用液壓設(shè)備，油液中的含氣量對設(shè)備運(yùn)行性能、穩(wěn)定性、運(yùn)行壽命等都有較大影響，油液含氣量越來越受到關(guān)注。本油液含氣量檢測設(shè)備能夠有效測量得出油液中溶解氣與游離氣的總含量，能為研發(fā)、試驗(yàn)、生產(chǎn)等提供重要參考數(shù)據(jù)。

2 工作原理

該設(shè)備基于X射線精確的密度測量特性，取運(yùn)行中的機(jī)械系統(tǒng)的油樣進(jìn)入到測量腔室進(jìn)行精確的密度測量。設(shè)備中的測量腔室通過非常低的X射線來在線測量油液中的含氣量。測量腔室外帶有隔離層，在任何工作狀態(tài)下都不會有放射泄漏。腔室中帶有溫度和壓力采集探頭，系統(tǒng)后續(xù)進(jìn)行溫度和壓力補(bǔ)償。含氣量在特定的標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下（20 ℃，1 bar）計算并顯示。

3 設(shè)備構(gòu)成

油液含氣量檢測設(shè)備有便攜式電腦，移動測試車兩大主體。便攜式電腦帶有專用軟件，具有操控設(shè)備、數(shù)值計算、圖形顯示等功能。移動測試車包括：測量部分、液壓部分及電氣部分。

測量部分包括：測量腔室、X射線源、X射線檢測器、溫度傳感器、壓力傳感器及攝像機(jī)等。測量腔是一個帶有兩個觀察窗的緊湊腔室，一個用來測量X射線；另一個用過可視設(shè)備觀測液體流動。其中，X射線源和檢測器分別位于測量腔觀察窗的兩側(cè)。

液壓部分主要包括：調(diào)速電機(jī)、液壓泵、手動換向閥、液壓接頭及軟管等。接入油液為手動換向閥置于左位，由變頻調(diào)速泵吸油帶動油液流動。手動換向閥置于右位，系統(tǒng)接入壓力油液，通常采用可調(diào)減壓閥在入口前端調(diào)壓。

電氣部分主要包括：短路保護(hù)器、電源濾波，電子控制單元。電子控制單元的高壓供電卡為X射線源供電，模數(shù)轉(zhuǎn)換卡將傳感器信號轉(zhuǎn)化為對應(yīng)數(shù)字量，運(yùn)動控制卡控制電機(jī)轉(zhuǎn)速從而調(diào)解液壓泵流量，接口卡完成與便攜計算機(jī)的數(shù)據(jù)通訊。

4 實(shí)現(xiàn)與總結(jié)

設(shè)備在首次使用前，需要對指定油液進(jìn)行校準(zhǔn)。在100%空氣狀態(tài)下進(jìn)行測量采集，在100%油液下分別進(jìn)行溫度校準(zhǔn)測量采集，建立信號強(qiáng)度、含氣量、溫度之間的函數(shù)關(guān)系，系統(tǒng)保存為校準(zhǔn)文件。測試油液測量時，加載保存的校準(zhǔn)文件，通過采集X射線信號強(qiáng)度，計算給出當(dāng)前含氣量值，同時給出標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下（20 ℃，1 bar）的含氣量值，采用圖形界面顯示，具備格式化保存測量數(shù)據(jù)。

油液含氣量檢測設(shè)備能夠在線或者離線狀態(tài)下有效測量油液中的含氣量，對系統(tǒng)設(shè)備試驗(yàn)、生產(chǎn)運(yùn)行等領(lǐng)域具有良好的應(yīng)用前景。