一种设有含氟环氧树脂涂层的油液污染度检测传感器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明属于污染检测技术领域，涉及一种用于油液污染度检测的传感器，具体涉及一种设有含氟环氧树脂涂层的油液污染度检测传感器。
【背景技术】
[0002]近几十年来，液压传动在航空、机械制造、石油化工、矿山机械、交通运输、造船以及地震预测等技术领域中得到了广泛的应用。随着液压设备的使用数量和种类的增多，出现故障和维修的工作量也愈来愈大。并且根据国内外统计资料，液压设备的故障率75%以上是由液压油污染造成的，而固体颗粒物是液压和润滑系统中最普遍、危害作用最大的污染物。
[0003]随着液压技术在各个工业部门的广泛应用，对液压设备的工作可靠性提出了更高的要求。因此，必须对液压系统的污染状况进行检测，进行污染控制。传统的油液污染检测是通过定期在现场取样，将样品带回实验室进行分析获得机械运行状况。这种离线的检测尽管有着分析的设备与手段的多样性的优点，但存在获得信息周期长，不能及时反映设备的运行状况等不足。因此，急需找到一种新的更及时有效的检测方法。
[0004]申请号为201320510929.X的实用新型专利就公开了一种油液颗粒污染度检测传感器，该传感器包括套筒、半导体激光器、测量探头、光电转换电路及信号处理电路，在测量探头和半导体激光器之间设有若干透镜，套筒内设有喷嘴组件，喷嘴组件中嵌设固定的准直镜，与喷嘴组件连接的第一滑块，第一滑块上固定有滤波镜，第二滑块，固定于第二滑块中的傅里叶透镜，套筒另一端连接有法兰接头，与法兰接头连接的固定接头，及设于固定接头中的一组透镜，一组透镜经螺纹连接组件固定于固定接头中。该传感器基于光电原理，通过合理的布置各类光学透镜，在待检测的油液经一组透镜间的进油通道间隙通过，激光经多个透镜后到接收二极管的两端产生电流信号，该传感器具有的光路设计简单，但是其体积较大，质量较重，且检测数据不够可靠。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于提供一种体积小、质量轻、检测数据可靠的设有含氟环氧树脂涂层的油液污染度检测传感器。
[0006]为实现上述目的，本发明的技术方案为:
一种设有含氟环氧树脂涂层的油液污染度检测传感器，其特征在于:包括依次连接的恒功率电源电路、发光二极管1、油池、光电二极管1、光电转换电路和信号处理电路，所述信号处理电路与RS485总线连接，所述油池上靠近发光二极管I 一侧设置有入射光透镜，所述油池上靠近光电二极管I 一侧设置有出射光透镜，所述油池内侧壁在检测区域处涂有含氟环氧树脂涂层；在恒功率电源电路的作用下所述发光二极管I发出功率恒定的平行光束经入射光透镜穿过油池后再经出射光透镜并照射在光电二极管I上产生电信号，所述电信号经光电转换电路、信号处理电路后由RS485总线输出。
[0007]本发明工作时，在恒功率电源电路的作用下发光二极管I产生功率恒定的平行光通过入射光透镜进入油池内，如果油池内有颗粒出现，这些颗粒就会阻挡光线并造成光能的降低；穿过油池后的光线通过出射光透镜照射到光电二极管I上，由于油池内的颗粒遮挡了部分光线，因而光电二极管I上接收到的光强度衰减，通过检测照射到光电二极管I上的光能的降低程度而简洁计算出油池中颗粒的大小及含量，可提供稳定可靠地油液固体颗粒污染度检测数据，且检测准确快速；此外，位于检测区域的油池内侧壁上涂有含氟环氧树脂涂层，当油液流经涂有含氟环氧树脂涂层的油池内侧壁时，在含氟环氧树脂涂层的作用下油液在检测区域处聚集，从而有效避免了单个油液滴通过油池检测区域造成的检测信号不明显的缺陷，提高传感器的加测灵敏度，检测数据更加可靠、准确。
[0008]本发明的目的还可以通过以下途径来实现:
所述入射光透镜和出射光透镜均为蓝宝石玻璃透镜。
[0009]所述入射光透镜设有不透明铝膜，所述不透明铝膜中心位置开设有用于透光的视窗P。
[0010]所述光电转换电路包括:
第一跨阻放大器，所述第一跨阻放大器的正极性端和第二跨阻放大器的正极性端相连，且同时接地，
所述第一跨阻放大器的负极性端分别与光电二极管I的阳极和第一电阻的一端相连；所述光电二极管I的阴极分别与所述第二跨阻放大器的负极性端和第二电阻的一端相连；所述第一电阻的另一端接所述第一跨阻放大器的输出端；所述第二电阻的另一端接所述第二跨阻放大器的输出端；所述第一跨阻放大器和所述第二跨阻放大器输出光电转换的差动电压V1-V2。
[0011]第一电容和第二电容，所述第一电容并联连接所述第一电阻，所述第二电容并联连接所述第二电阻。
[0012]与现有技术相比，本发明的有益效果在于:
1、本发明中，传感器的光电传感部件米用发光二极管I和光电二极管I，使传感器的整体结构紧凑、体积小、质量轻；在恒功率电源电路的作用下发光二极管I产生功率恒定的平行光通过入射光透镜进入油池内，如果油池内有颗粒出现，这些颗粒就会阻挡光线并造成光能的降低；穿过油池后的光线通过出射光透镜照射到光电二极管I上，由于油池内的颗粒遮挡了部分光线，因而光电二极管I上接收到的光强度衰减，通过检测照射到光电二极管I上的光能的降低程度而简洁计算出油池中颗粒的大小及含量，可提供稳定可靠地油液固体颗粒污染度检测数据，且检测准确快速；此外，位于检测区域的油池内侧壁上涂有含氟环氧树脂涂层，当油液流经涂有含氟环氧树脂涂层的油池内侧壁时，在含氟环氧树脂涂层的作用下油液在检测区域处聚集，从而有效避免了单个油液滴通过油池检测区域造成的检测信号不明显的缺陷，提高传感器的加测灵敏度，检测数据更加可靠、准确。
[0013]2、本实施例中，入射光透镜和出射光透镜均采用蓝宝石玻璃透镜，蓝宝石玻璃透镜可作为油池两端的视窗镜，方便查看油池内情况，且蓝宝石玻璃透镜具有很好的热特性，极好的电气特性和介电特性，并且防化学腐蚀，它耐高温，导热好，硬度高，透红外，化学稳定性好。
[0014]3、本实施例中，入射光透镜设有不透明铝膜，所述不透明铝膜中心位置开设有用于透光的视窗口，发光二极管I产生的平行光通过视窗口射入油池内，可有效阻挡其余光线通过透镜射入油池内，提高传感器的检测效率，检测数据更加可靠。
[0015]4、本实施例中，光电转换电路通过将第一跨阻放大器和第二跨阻放大器并联连接，使其输出光电转换的差动电压V 1-V2，本发明提供的电路有效地利用了电源电压范围，提高了光电转换电路的速度和抗干扰性能。
[0016]5、本实施例中，第一电阻和第二电阻分别并联连接有第一电容和第二电容时,提高了光电转换电路的滤波性能。
【附图说明】
[0017]图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明中恒功率电源电路的电路图；
图3为本发明中光电转换电路的电路图；
图4为本发明中另一实施例中光电转换电路的电路图；
图5为本发明中信号处理电路的电路图；
其中，附图标记为:1一发光二极管1、2—入射光透镜、3—油池、4一出射光透镜、5—光电二极管1、6—光电转换电路、7—恒功率电源电路、8—信号处理电路、9一含氟环氧树脂涂层。
【具体实施方式】
[0018]下面结合附图，对本发明做进一步说明:
实施例一
一种设有含氟环氧树脂涂层的油液污染度检测传感器，包括依次连接的恒功率电源电路7、发光二极管I1、油池3、光电二极管15、光电转换电路6和信号处理电路8,信号处理电路8与RS485总线连接，油池3两端通过分别通过入口管接头、出口管接头与液压系统回油管路连通，油池3上靠近发光二极管Il 一侧设置有入射光透镜2，油池3上靠近光电二极管15—侧设置有出射光透镜。其中入射光透镜2和出射光透镜均采用蓝宝石玻璃透镜。在位于检测区域处的油池3内侧壁上涂有含氟环氧树脂涂层9，该含氟环氧树脂涂层9由含氟表面活性剂(FSN)、聚乙二醇(PEG)、异佛尔酮二异氰酸酯(Iroi)和环氧树脂(EP)制成，其制备步骤为:在装有冷凝管、温度计、机械搅拌器的250mL四口烧瓶中加入IPDI和二月桂酸二丁基锡，PEG用DMF溶解，在70°C下缓慢滴加到IPDI中，恒温反应3h。然后加入FSN，继续反应3h，得到异氰酸酯基封端的聚氨酯。E44用DMF稀释后加入到上述聚氨酯溶液中，升温至75°C，持续反应4h。然后加入N，N—二甲基苄胺，搅拌均匀后，倾倒在聚四氟乙烯板上，放入80°C的烘箱中烘烤4h，制成厚度约为I mm的薄膜。该含