油液磨粒在线监测方法
【专利摘要】本发明公开了一种油液磨粒在线监测方法,根据本发明的建议，包括以下步骤：风油液磨粒传感器检测齿轮箱润滑油回路连接的油液管道内磨粒信号；将检测到的所述磨粒信号传递给前置放大降噪单元；所述前置放大降噪单元对检测到的所述磨粒信号进行放大及降噪；将放大及降噪后的磨粒信号传递给颗粒信号检测单元；所述颗粒信号检测单元产生颗粒信号；所述颗粒信号检测单元将所述颗粒信号传递给假信号甄别单元；所述假信号甄别单元对所述颗粒信号进行甄别；对甄别后的所述颗粒信号进行特征值提取并产生频谱。
【专利说明】
油液磨粒在线监测方法
技术领域
[0001]本发明涉及在线检测技术领域，特别涉及一种油液磨粒在线监测方法。
【背景技术】
[0002]目前油液磨粒检测用于风电机组的油液检测系统，根据北京交通大学硕士论文中提出了两类检测原理:其中一类是通过检测油液中铁磁磨粒的物理特征间接判断齿轮箱内部零件的磨损情况，这种方法较之振动检测有着更高的准确性和可靠性;另一种是通过检测油液的品质，如油液粘度、含水量、污染度等数据来判断齿轮箱的运转情况国外比较成功的磨粒检测传感器主要有加拿大GAST0PS公司开发的FerroSCAN传感器和MetalSCAN传感器、美国HIAC/R0Y⑶公司开发的多通道磨粒计数器和激光扫描传感器(不是连续地在线监测)以及德国PR0FTECHNIK公司开发的WearScanner[i6LMetalSCAN磨粒传感器能根据非铁磁性颗粒的信号相位与铁磁性颗粒信息相反的特征区分颗粒种类，并根据信号的振幅确定磨粒的尺寸。
[0003]风机中齿轮箱、主轴承、叶片轴承、发电机轴承、偏航系统轴承、刹车系统等都需要润滑保证正常工作，润滑、摩擦、磨损状态的重要信息体现在油液的各项指标当中。目前，已有油品在线分析的相关技术出现，如油液洁净度。此类技术的目的是帮助确定何时更换润滑油，却不能有效的预测部件的损坏，尤其是早期的磨损。
[0004]对于由齿轮磨损引起的齿轮箱故障，油液磨粒检测表现出了相较于振动监测更为灵敏的检测性能。但是仍然存在不足:齿轮箱内部齿轮数目众多，通过对金属磨粒的检测不能对故障部件进行准确定位。而且由于假信号的干扰，油液磨粒检测还不能像振动状态检测一样对齿轮箱的故障做出精确诊断。武汉理工大学可靠性工程研究所开发的基于电感式的磨粒在线传感器也只能大致区别磨损颗粒的粒度大小和材质。除此之外，还有石家庄铁道学院研发的铁磁质磨粒在线监测器以及海军工程大学研发的超声波磨粒监测传感器等。
[0005]然而这些论文和专利并没有考虑到精准的区别信号的真假，从而无法对油液中铁磁信息做的准确的提取。
【发明内容】
[0006]为了解决【背景技术】中提到的至少一个问题，本发明提供一种提供一种确保信号的真实和准确的油液磨粒在线监测方法。
[0007]为了实现上述目的，本发明提供了一种油液磨粒在线监测方法，包括以下步骤:
[0008]风油液磨粒传感器检测齿轮箱润滑油回路连接的油液管道内磨粒信号；
[0009]将检测到的所述磨粒信号传递给前置放大降噪单元；
[0010]所述前置放大降噪单元对检测到的所述磨粒信号进行放大及降噪；
[0011 ]将放大及降噪后的磨粒信号传递给颗粒信号检测单元；
[0012]所述颗粒信号检测单元产生颗粒信号；
[0013]所述颗粒信号检测单元将所述颗粒信号传递给假信号甄别单元；
[0014]所述假信号甄别单元对所述颗粒信号进行甄别；
[0015]对甄别后的所述颗粒信号进行特征值提取并产生频谱。
[0016]可选的，所述假信号甄别单元利用环境干扰造成的假颗粒信号和真实信号的甄别算法进行觀别。
[0017]可选的，所述风油液磨粒传感器将用于齿轮箱在工作过程中检测齿轮箱润滑油回路连接的油液管道内磨粒信号。
[0018]可选的，根据所选油液磨粒传感器的有效采样频率选取合适的数据采样频率，然后选取数据采集卡，在配套相应的接口电路，嵌到总控制器内，将总控制器与电脑相连，从而实现模拟信号的采集和数模转换。
[0019]本发明油液磨粒在线监测方法的有益效果:本发明油液磨粒在线监测方法能够准确的监测润滑油内铁磁含量，假信号甄别算法实时对干扰的铁磁信号进行甄别，确保信号的真实、准确。
【附图说明】
[0020]图1是本发明油液磨粒在线监测方法的流程示意图。
[0021]图2是本发明油液磨粒在线监测方法的结构示意图。
【具体实施方式】
[0022]为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的各实施方式进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本发明各实施方式中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请各权利要求所要求保护的技术方案。
[0023]本发明为解决上述技术问题，本发明提供了一种油液磨粒在线监测方法，结合图1至图2，对本实施例进行详细阐述。图1是本发明油液磨粒在线监测方法的流程示意图，图2是本发明油液磨粒在线监测方法的结构示意图。
[0024]本发明提供的一种油液磨粒在线监测方法，如图1所示，包括以下步骤:步骤10:风油液磨粒传感器检测齿轮箱润滑油回路连接的油液管道内磨粒信号；步骤11:将检测到的所述磨粒信号传递给前置放大降噪单元;步骤12:所述前置放大降噪单元对检测到的所述磨粒信号进行放大及降噪;步骤13:将放大及降噪后的磨粒信号传递给颗粒信号检测单元；步骤14:所述颗粒信号检测单元产生颗粒信号;步骤15:所述颗粒信号检测单元将所述颗粒信号传递给假信号甄别单元;步骤16:所述假信号甄别单元对所述颗粒信号进行甄别;步骤17:对甄别后的所述颗粒信号进行特征值提取并产生频谱。步骤16进一步为所述假信号甄别单元利用环境干扰造成的假颗粒信号和真实信号的甄别算法进行甄别，步骤10进一步为所述风油液磨粒传感器将用于齿轮箱在工作过程中检测齿轮箱润滑油回路连接的油液管道内磨粒信号，或者进一步可选如下方法:根据所选油液磨粒传感器的有效采样频率选取合适的数据采样频率，然后选取数据采集卡，在配套相应的接口电路，嵌到总控制器内，将总控制器与电脑相连，从而实现模拟信号的采集和数模转换。
[0025]风电机组采用孔径较大的DN50、DN32等油管，对应的通孔直径为40mm、27mm，远远大于被检颗粒尺寸(200?1500μπι)。因此，油液磨粒传感器微弱信号的高增益放大及噪声抑制非常重要。经测算，增益倍数至少应达到90dB，还需要抑制现场恶劣环境噪声。
[0026]当判断油液磨粒情况时，结合假信号甄别算法，确定油液磨粒情况，得到风机齿轮箱磨损情况，从而实现对齿轮箱的在线检测。
[0027]本发明至少有如下优点:
[0028]1.油液磨粒是一种无损检测方法，适用于风电检测领域，能够降低风力发电维护成本，延长使用寿命和确保安全供电；
[0029]2.该检测几乎不受材料和构件几何形状的限制，适用性很强；
[0030]3.该方法可以与风力发电机组的变桨系统和刹车系统进行通信，在齿轮箱处于极度磨损下，控制风机，停机保护设备。
[0031]本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施方式是实现本发明的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本发明的精神和范围。
【主权项】
1.一种油液磨粒在线监测方法，其特征在于，包括以下步骤: 风油液磨粒传感器检测齿轮箱润滑油回路连接的油液管道内磨粒信号； 将检测到的所述磨粒信号传递给前置放大降噪单元； 所述前置放大降噪单元对检测到的所述磨粒信号进行放大及降噪； 将放大及降噪后的磨粒信号传递给颗粒信号检测单元； 所述颗粒信号检测单元产生颗粒信号； 所述颗粒信号检测单元将所述颗粒信号传递给假信号甄别单元； 所述假信号甄别单元对所述颗粒信号进行甄别； 对甄别后的所述颗粒信号进行特征值提取并产生频谱。2.根据权利要求1所述的油液磨粒在线监测方法，其特征在于:所述假信号甄别单元利用环境干扰造成的假颗粒信号和真实信号的甄别算法进行甄别。3.根据权利要求1所述的油液磨粒在线监测方法，其特征在于:所述风油液磨粒传感器将用于齿轮箱在工作过程中检测齿轮箱润滑油回路连接的油液管道内磨粒信号。4.根据权利要求3所述的油液磨粒在线监测方法，其特征在于:根据所选油液磨粒传感器的有效采样频率选取合适的数据采样频率，然后选取数据采集卡，在配套相应的接口电路，嵌到总控制器内，将总控制器与电脑相连，从而实现模拟信号的采集和数模转换。
【文档编号】G01N15/00GK105823711SQ201610239868
【公开日】2016年8月3日
【申请日】2016年4月18日
【发明人】谢涛, 高桂革, 吕辉, 曾宪文, 陈原, 孙博力, 徐英杰, 余星儒
【申请人】上海电机学院