一种基于超声波的输油管道油液颗粒污染检测仪的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于超声波探测技术领域，具体涉及一种基于超声波的输油管道油液颗粒污染检测仪。
【背景技术】
[0002]随着我国经济的巨大发展，石油被广泛运用于交通运输、石化等各行各业，被称为经济乃至整个社会的“经济血液”。成为我国经济发展的重要基石，只要没有一种新的燃料替代石油，石油在我们生活中的地位就无法取代。不可否认，上个世纪爆发的几次重要战争，石油是其背后的重要因素。石油衍生品可分为:石油燃料、石油溶剂与化工原料、润滑剂、石蜡、石油沥青、石油焦等六类，这些都与我们的生活密切相关，为了节约能源和保证国家资源的安全，必须提高石油衍生品中油液的检验技术，大力发展油液安全的检测技术；据统计，被污染的油液，会加速对元件的腐蚀。对于正常的系统来说，混入的杂质会对设备造成损伤，降低其工作效率和寿命，甚至使其工作完全失效，产生爆炸；对于管道来说，油液中的杂质能使其划伤内壁表面，甚至堵塞造成危险因素。因此，保持油液的清洁和安全，对于元件的可靠、寿命、安全性使用有极大的好处。
[0003]现有的油液颗粒污染检测仪多采用压差法、激光颗粒计数法、超声波探测法或图像处理法，压差法在检测过程中需要过多的人工操作，激光颗粒计数法和图像处理法对硬件要求高，投入成本高，不便于推广使用，而对于超声波技术的日渐成熟，其安装维护简单，受环境条件因素影响小，传统的超声波检测法使用微控制器对发射电路和接收电路均实时控制，控制复杂，便于远距离超声波信号的发射或接收的稳定可靠；而输油管道油液颗粒检测由于距离短，超声波信号发送接收速度快，若再使用微控制器对超声波发射电路和超声波接收电路进行控制，效率低，因此，现如今缺少一种结构简单、体积小、成本低、设计合理、超声波传输效率高的输油管道油液颗粒污染检测仪，可通过超声波发射电路自身谐振产生振动频率，再通过超声波发射探头将声波发送出去而不需要依赖微控制器控制，同时设置除法电路对超声波发射电路和超声波接收电路传输过来的信号进行比较，硬件电路稳定可靠，解决现有输油管道油液颗粒污染检测仪中超声波发射接收效率低，控制复杂，投入成本高等问题。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种基于超声波的输油管道油液颗粒污染检测仪，其设计新颖合理，结构简单，通过超声波发射电路自身谐振产生振动频率，减少微控制器控制，同时设置除法电路对超声波发射电路和超声波接收电路传输过来的信号进行比较，操作简单，实用性强，便于推广使用。
[0005]为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是:一种基于超声波的输油管道油液颗粒污染检测仪，其特征在于:包括径向对称安装在输油管道两侧的超声波发射探头和超声波接收探头，以及用于对超声波信号调理并监测的电子线路板；所述电子线路板包括微控制器模块以及依次连接的衰减电路、除法电路和与所述微控制器模块输入端相接的A/D转换电路，所述微控制器模块的输出端接有显示器和与所述衰减电路输出端相接的数据存储器，所述数据存储器的输出端与所述除法电路相接，所述衰减电路的输入端接有第一信号放大电路和第二信号放大电路，所述第一信号放大电路的输入端接有超声波发射电路，所述第二信号放大电路的输入端接有用于无线接收所述超声波发射电路传输的超声波信号的超声波接收电路；所述超声波发射探头连接在所述超声波发射电路的信号输出端，所述超声波接收探头连接在所述超声波接收电路的信号输入端。
[0006]上述的一种基于超声波的输油管道油液颗粒污染检测仪，其特征在于:所述超声波发射电路包括三极管Q1、电感L1、可变电容Cl和可变电容C4，所述三极管Ql的集电极分三路，一路通过并联的电感LI和可变电容Cl与5V电源输出端相接，另一路与电阻RlO的一端相接，第三路与所述超声波发射探头的一端相接；三极管Ql的基极分两路，一路经电阻R2与5V电源输出端相接，另一路与并联的电容C3和电阻R7的一端相接；三极管Ql的发射极与并联的电阻Rll和可变电容C4的一端相接，所述并联的电阻Rll和可变电容C4的另一端、所述并联的电容C3和电阻R7的另一端、所述电阻RlO的另一端以及所述超声波发射探头的另一端均接地。
[0007]上述的一种基于超声波的输油管道油液颗粒污染检测仪，其特征在于:所述第一信号放大电路包括型号为LM358的芯片U1，所述芯片Ul的第2管脚通过电阻R4与所述三极管Ql的集电极相接，芯片Ul的第3管脚通过电阻R9接地，芯片Ul的第I管脚分两路，一路通过电阻R3与电阻R4和芯片Ul的第2管脚之间的连接点相接，另一路与芯片Ul的第5管脚相接；芯片Ul的第7管脚经电阻R13和电阻R12接地，电阻R13和电阻R12的连接端与芯片Ul的第6管脚相接。
[0008]上述的一种基于超声波的输油管道油液颗粒污染检测仪，其特征在于:所述超声波接收电路包括型号为LM358的芯片U2，所述芯片U2的第3管脚通过电容C5和电阻R20与所述超声波接收探头的一端相接，超声波接收探头的另一端接地，芯片U2的第I管脚分三路，一路通过电阻R16与芯片U2的第2管脚和电阻R17的连接端相接，另一端与电容C5和电阻R20的连接端相接，第三路为超声波接收电路的信号输出端。
[0009]上述的一种基于超声波的输油管道油液颗粒污染检测仪，其特征在于:所述第二信号放大电路包括型号为LM358的芯片U3，所述芯片U3的第2管脚通过电阻R19与所述超声波接收电路的信号输出端相接，芯片U3的第3管脚通过电阻R23接地，芯片U3的第I管脚分两路，一路通过电阻R18与电阻R19和芯片U3的第2管脚之间的连接点相接，另一路与芯片U3的第5管脚相接；芯片U3的第7管脚经电阻R25和电阻R24接地，电阻R25和电阻R24的连接端与芯片U3的第6管脚相接。
[0010]上述的一种基于超声波的输油管道油液颗粒污染检测仪，其特征在于:所述衰减电路包括型号为UA741的芯片U4，所述芯片U4的同相输入端通过电阻R5接所述芯片Ul的第7管脚，芯片U4的反相输入端通过电阻R6接所述芯片U3的第7管脚，芯片U4的输出端经电阻R8与芯片U4的反相输入端相接。
[0011]上述的一种基于超声波的输油管道油液颗粒污染检测仪，其特征在于:所述数据存储器为D触发器⑶40174，所述D触发器⑶40174的DO管脚与芯片U4的输出端相接，D触发器⑶40174的第I管脚和第9管脚均与微控制器模块相接。
[0012]上述的一种基于超声波的输油管道油液颗粒污染检测仪，其特征在于:所述除法电路包括型号为UA741的芯片U5和变跨导式模拟乘法器KVY，所述芯片U5的同相输入端经电阻R15与所述D触发器⑶40174的Q管脚相接，芯片U5的输出端与变跨导式模拟乘法器KVY的一个输入端相接，变跨导式模拟乘法器KVY的另一个输入端与所述芯片U4的输出端相接，变跨导式模拟乘法器KVY的输出端经电阻R14与芯片U5的同相输入端相接，芯片U5的反相输入端经电阻R21接地。
[0013]上述的一种基于超声波的输油管道油液颗粒污染检测仪，其特征在于:所述A/D转换电路包括芯片ADC0804，所述芯片ADC0804的输入端与所述芯片U5的输出端相接，芯片ADC0804的输出端与所述微控制器模块的输入端相接。
[0014]上述的一种基于超声波的输油管道油液颗粒污染检测仪，其特征在于:所述微控制器模块包括单片机STC89C52。
[0015]本实用新型与现有技术相比具有以下优点:
[0016]1、本实用新型通过设置超声波发射电路并给其上电，通过超声波发射电路自身谐振产生振动频率在通过超声波发射探头发射声波信