一种风机齿轮箱在线监测系统的制作方法

1.本实用新型涉及在线监测齿轮箱润滑油技术领域，具体涉及一种风机齿轮箱在线监测系统。


背景技术：

2.在电力、石化、化工、船舶等领域的生产过程中，润滑油、液压油(以下简称“油液”)对设备的正常运行起着非常重要的作用，特别是风电行业在用油品的品质已经制约着风电企业的健康发展，及时掌控在用油品的真实情况刻不容缓。
3.目前，绝大部分风电场的在用油品的监测主要依赖于现场的取样、送样到实验室(大多是外协)分析，存在耗时长、取样工作量大、取样和分析的离散性影响实际检测结果，检项目有限不能及时反映油品的真实情况；也有极少的在线监测在运行，多采用四参数传感器、铁磁传感器、微水传感器等实际应用中效果不理想，存在检测精度不高、数据采集、建模较为困难，大多仍处于试验阶段，很难提供定量、定性分析的判定依据。
4.综上所述，现有技术中存在以下问题：对齿轮箱的润滑油缺少在线监测系统，存在检测精度不高、数据采集、建模困难的问题。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的是为了解决对于齿轮箱的润滑油缺少在线监测系统，存在检测精度不高、数据采集、建模困难的问题。
6.为此，本实用新型提出了一种风机齿轮箱在线监测系统，包括：
7.进油系统，包括：进油管、第一调节阀、加热器、油气分离器和冷却器；
8.监测系统，包括：并联的第一监测线路和第二监测线路，所述第一监测线路包括串联的第二调节阀和激光颗粒计数器，所述第二监测线路包括串联的第三调节阀和中红外光谱传感器；
9.出油系统，包括：回油管；
10.所述进油系统、所述监测系统与所述出油系统依次连接；
11.所述第一调节阀、所述加热器、所述油气分离器和所述冷却器、依次串联在所述进油管上；
12.所述冷却器分别与所述第二调节阀、所述第三调节阀连接；
13.所述激光颗粒计数器和所述中红外光谱传感器均与所述出油系统连接。
14.具体的，所述回油管与齿轮箱连接。
15.具体的，所述监测系统还包括：plc控制板。
16.具体的，所述激光颗粒计数器与所述plc控制板连接。
17.具体的，所述中红外光谱传感器与所述plc控制板连接。
18.具体的，所述plc控制板的i/o输出接口与光电隔离器连接。
19.具体的，所述激光颗粒计数器和所述中红外光谱传感器均与所述plc控制板连接。
20.产生的有益效果是：本实用新型通过加热来降低油液的实际粘度，去除油液中的气泡对激光颗粒计数器和中红外传感器的影响，实现颗粒计数器在高粘度油液的在线应用，快速及时的对油液的颗粒污染进行监测；利用中红外传感器厂家已设置的六个检测通道，可快速监测齿轮箱润滑油中微水、粘度、总酸值、氧化值、添加剂(磷)的变化情况；本实用新型中红外传感器的建模只要有同一批次不同阶段的油样(含新油、失效油不少于5个)即可完成建模。在实际应用中可以进一步提取应用中油样进行分析，优化建模数据，可进一步优化校对建模数据，提高中红外传感器的检测精度。
附图说明
21.图1是本实用新型实施例提供的一种风机齿轮箱在线监测系统结构示意图；
22.图2是本实用新型实施例提供的一种风机齿轮箱在线监测系统的电气连接示意图。
23.附图标号说明：
24.1、进油管；2、第一调节阀；3、加热器；4、油气分离器；5、冷却器；6、第二调节阀；7、第三调节阀；8、激光颗粒计数器；9、中红外光谱传感器；10、回油管。
具体实施方式
25.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
26.在本实用新型实施例中，如图1，提供了一种风机齿轮箱在线监测系统，包括：
27.进油系统，包括：进油管1、第一调节阀2、加热器3、油气分离器4和冷却器5；
28.监测系统，包括：并联的第一监测线路和第二监测线路，所述第一监测线路包括串联的第二调节阀6和激光颗粒计数器8，所述第二监测线路包括串联的第三调节阀7和中红外光谱传感器9；
29.出油系统，包括：回油管10；
30.所述进油系统、所述监测系统与所述出油系统依次连接；
31.所述第一调节阀2、所述加热器3、所述油气分离器4和所述冷却器5、依次串联在所述进油管1上；
32.所述冷却器5分别与所述第二调节阀6、所述第三调节阀7连接；
33.所述第一监测线路与所述第二监测线路并联；
34.所述第二调节阀6与所述激光颗粒计数器8串联，所述第三调节阀7与所述中红外光谱传感器9串联；可以同时检测油品中颗粒物的情况和齿轮箱润滑油中微水、粘度、总酸值、氧化值、添加剂(磷)的变化情况。
35.所述激光颗粒计数器8和所述中红外光谱传感器9均与所述出油系统连接。
36.所述激光颗粒计数器8和所述中红外光谱传感器9均与回油管10连接。将检测后的齿轮箱润滑油流到回油管10内。
37.所述回油管10与齿轮箱连接。将检测后的齿轮箱润滑油返回到齿轮箱内。实现循
环环保的目的。
38.所述监测系统还包括：plc控制板，所述激光颗粒计数器8与plc控制板连接。如图2所示，激光颗粒计数器8与plc控制板的rs485接口连接。
39.所述中红外光谱传感器9也与所述plc控制板连接。中红外光谱传感器9与plc控制板的rs232接口连接。
40.所述plc控制板的i/o输出接口与光电隔离器连接。
41.plc控制板还包括网口、24v电源接口以及stop/rou接口。plc控制板通过网口进行数据采集。
42.所述激光颗粒计数器8和所述中红外光谱传感器9均与所述plc控制板连接。
43.将齿轮箱润滑油进行加热；通过加热降低油液的实际粘度；
44.将加热后的齿轮箱润滑油进行消泡处理；去除油液中的气泡对激光颗粒计数器和中红外传感器的影响。
45.把经过消泡后的齿轮箱润滑油进行降温处理；
46.将降温后的齿轮箱润滑油分别进行两路检测。同步进行检测，提高效率，互不影响。
47.在消泡处理前将齿轮箱润滑油加热至70℃。达到较好的热降低油液粘度的效果。
48.把经过消泡后的齿轮箱润滑油温度降至40℃～50℃。达到仪器可以抽检的油液温度。
49.所述将降温后的齿轮箱润滑油分别进行两路检测包括：
50.第一路检测包括：污染颗粒数量；及时了解在用油品的颗粒污染情况，做好润滑系统的维护及强化在线净化，提高油液的清洁度，改善油品品质，改善风机齿轮箱的润滑。
51.第二路检测包括：微水量、粘度值、总酸值、氧化值、添加剂含量。从多个方面考察润滑油的质量。
52.通过两路检测的数据进行建模；利用建立的模型进行分析齿轮箱润滑油的质量。让使用单位依赖于该在线监测系统能很好的识别油品的品质以及类别，同时了解风机齿轮箱运行中微水及颗粒污染的现状，根据建模数据的比对和颗粒污染度的数值掌握风机及润滑油的使用寿命，为寻求改善齿轮箱润滑的有效途径提供依据；通过有润滑油的氧化值以及添加剂的衰耗情况及时提醒业主方补充新油、添加剂或更换润滑油。
53.两路检测的仪器分别为：激光颗粒计数器8和中红外光谱传感器9。激光颗粒计数器的有效应用，可及时了解在用油品的颗粒污染情况，做好润滑系统的维护及强化在线净化，提高油液的清洁度，改善油品品质，改善风机齿轮箱的润滑。
54.本实用新型通过加热来降低油液的实际粘度，去除油液中的气泡对激光颗粒计数器和中红外传感器的影响，实现颗粒计数器在高粘度油液的在线应用，快速及时的对油液的颗粒污染进行监测；利用中红外传感器厂家已设置的六个检测通道，可快速监测齿轮箱润滑油中微水、粘度、总酸值、氧化值、添加剂(磷)的变化情况；本实用新型中红外传感器的建模只要有同一批次不同阶段的油样(含新油、失效油不少于5个)即可完成建模。在实际应用中可以进一步提取应用中油样进行分析，优化建模数据，可进一步优化校对建模数据，提高中红外传感器的检测精度。
55.实施例1：
56.一种风机齿轮箱在线监测系统，如图1所示，利用功能团对红外光的吸收特性判定油中各种功能团的变化情况，再与同一批次不同时段取样建模的数据进行比对，判定其变化的趋势或油品的类别；结合激光颗粒计数器实现对油中颗粒污染度的快速检测。
57.利用风机原油路的压力，在油路上t接出∮6的油管，进油管1经第一调节阀2进入润滑油加热器3，在加热器3内将温度提升到70℃左右，再将加热后的油液送入油气分离器4中进行消泡处理，经消泡后的液体浸入冷却器5中将油液温度降至40～50℃后再将油液分别经过第二调节阀6送入激光颗粒计数器8中，同时经过第三调节阀7送入中红外光谱传感器9进行检测，检测后的油液通过回油管10回到齿轮箱内(在齿轮箱呼吸器处增加接口)。
58.本实用新型具有如下优点：
59.1、通过加热降低油液的实际粘度，去除油液中的气泡对激光颗粒计数器和中红外传感器的影响，实现颗粒计数器在高粘度油液的在线应用，快速及时的对油液的颗粒污染进行监测；
60.2、利用中红外传感器厂家已设置的六个检测通道，可快速监测齿轮箱润滑油中微水、粘度、总酸值、氧化值、添加剂(磷)的变化情况；
61.3、本系统中红外传感器的建模相对容易，只要有同一批次不同阶段的油样(含新油、失效油不少于5个)即可完成建模。
62.4、在实际应用中可以进一步提取应用中油样进行分析，优化建模数据，可进一步优化校对建模数据，提高中红外传感器的检测精度。
63.以上所述仅为本实用新型示意性的具体实施方式，并非用以限定本实用新型的范围。为本实用新型的各组成部分在不冲突的条件下可以相互组合，任何本领域的技术人员，在不脱离本实用新型的构思和原则的前提下所做出的等同变化与修改，均应属于本实用新型保护的范围。