專利名稱：基于光透技術的雙通道單油池潤滑油污染度檢測裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于汽車技術領域，涉及ー種基于光透技術的雙通道單油池潤滑油污染度檢測裝置。
背景技術：
汽車、工程機械等機械設備中，潤滑油良好的運行エ況，能為設備的安全運行提供重要保證，由于設備運行エ況極其復雜，內外因素隨時都會對系統和設備產生影響而引發(fā)早期的設備隱患，如外界或內部產生的水和污染度短期內聚集或突然増加；齒輪，軸承的早期磨損故障；這些通過常規(guī)定期檢驗室不可能檢測到的，而在線潤滑監(jiān)測系統能對潤滑和設備運行エ況實時監(jiān)測和分析，為設備維護保養(yǎng)提供可靠的依據，因此對潤滑油的品質進行檢測分析，確保機械設備的潤滑狀態(tài)就顯得尤為重要。目前常見的潤滑油檢測技術有電容、電感、顆粒計數等手段，但基于以上檢測方法的檢測儀器檢測周期長、使用不便、價格昂 貴，不利于工程現場廣泛采用。光探測器，又稱光檢測器，是光接收機的首要部分，光探測器是光纖傳感器構成的ー個重要部分，它的性能指標將直接影響傳感器的性能。能檢測出入射到其面上的光功率，并把這個光功率的變化轉化為相應的電流?，F有中國專利文獻公開了ー種基于雙光路的在線油液監(jiān)測傳感器[申請?zhí)朇N200410013354. 6]，包括Y型光纖耦合器，其Y型光纖耦合器的輸入端由光纖與光源相連，Y型光纖耦合器的輸出端分為ニ路，分別與ニ路入射光纖的一端相連，一路入射光纖的另一端與自聚焦透鏡相接觸，另一路入射光纖的另一端與自聚焦透鏡相接觸，自聚焦透鏡位于參考油池的后方，出射光纖的一端與自聚焦透鏡相接觸，出射光纖的另一端與光探測器相連，光探測器由數據線與計算機相連接，參考油液位于參考油池內。該發(fā)明通過Y型光纖耦合器將光源分ニ路，但是其ニ路信號的檢測都需要經過各自的自聚焦透鏡才能傳輸到光探測器上進行檢測且需要分別通過各自的光探測器進行檢測，結構復雜。
發(fā)明內容本實用新型的目的是針對現有的技術存在上述問題，提出了一種用于檢測潤滑油污染度且結構簡單的基于光透技術的雙通道單油池潤滑油污染度檢測裝置。本實用新型的目的可通過下列技術方案來實現基于光透技術的雙通道單油池潤滑油污染度檢測裝置，包括光源和光探測器，在所述光源和光探測器之間設有用于檢測潤滑油污染度的油池測量結構和用于將光源一分為ニ的光纖耦合器，所述光纖耦合器的輸入端與光源連接，所述光纖耦合器的第一輸出端、上述的油池測量結構和上述的光探測器依次連接形成第一光路并在第一光路上設置第一開關，所述光纖耦合器的第二輸出端與上述的光探測器連接形成第二光路并在第二光路上設置第二開關。本基于光透技術的雙通道單油池潤滑油污染度檢測裝置，其光源與光纖耦合器連接，光纖I禹合器將光源發(fā)出的光分兩路傳輸，第一光路由光纖I禹合器的第一輸出端與油池測量結構和光探測器依次連接，第二光路由光纖耦合器的第二輸出端與光探測器連接，在這兩條光路上分別設置有第一開關和第二開關，通過分別控制第一開關和第二關開關的開啟和關閉來分別檢測第一光路和第二光路的光信號并對輸出的光信號進行處理。在上述的基于光透技術的雙通道單油池潤滑油污染度檢測裝置中，所述的油池測量結構包括測量油池，在測量油池兩端分別連接有第一自聚焦透鏡和第二自聚焦透鏡，所述的第一自聚焦透鏡通過光纖與光纖耦合器的第一輸出端連接，所述第二自聚焦透鏡通過光纖與所述光探測器連接。在上述的基于光透技術的雙通道單油池潤滑油污染度檢測裝置中，所述的第一開關設置在所述光纖耦合器的第一輸出端和第一自聚焦透鏡之間。在上述的基于光透技術的雙通道單油池潤滑油污染度檢測裝置中，所述的第二開關設置在第二輸出端與上述的光探測器之間。在上述的基于光透技術的雙通道單油池潤滑油污染度檢測裝置中，所述的光纖耦·合器為1X2雙路光纖耦合器。在上述的基于光透技術的雙通道單油池潤滑油污染度檢測裝置中，所述的光源采用単色性好的發(fā)光二極管。該發(fā)光二級管能在短時間內輸出穩(wěn)定的光強。在上述的基于光透技術的雙通道單油池潤滑油污染度檢測裝置中，所述的測量油池呈管狀并采用石英玻璃制成。該測量油池采用石英玻璃制成是因其具有耐高溫、膨脹系數低、耐熱震性、化學穩(wěn)定性和電絕緣性能良好的特點，井能透過紫外線和紅外線。與現有技術相比，本基于光透技術的雙通道單油池潤滑油污染度檢測裝置具有以下優(yōu)點I、本實用新型通過分別控制第一開關和第二開關的開啟和關閉來檢測兩條光路的光信號且通過單個光探測器來進行潤滑油污染度的檢測，其結構簡単。2、本實用新型利用光纖直接傳導代替對比油路，簡化了潤滑油污染度檢測裝置。

圖I是本實用新型的原理結構圖。圖中，I、光源；2、油池測量結構；21、測量油池；22、第一自聚焦透鏡；23、第二自聚
焦透鏡；3、光探測器；4、光纖稱合器；5、第一開關；6、第二開關。
具體實施方式
以下是本實用新型的具體實施例并結合附圖，對本實用新型的技術方案作進ー步的描述，但本實用新型并不限于這些實施例。如圖I所示，本基于光透技術的雙通道單油池潤滑油污染度檢測裝置，包括光源I和光探測器3，在光源I和光探測器3之間設有用于檢測潤滑油污染度的油池測量結構2和用于將光源I 一分為ニ的光纖稱合器4,光纖稱合器4的輸入端與光源I連接，光纖稱合器4的第一輸出端、油池測量結構2和上述光探測器3依次連接形成第一光路并在第一光路上設置第一開關5，光纖耦合器4的第二輸出端與上述的光探測器3連接形成第二光路并在第ニ光路上設置第二開關6。具體來說，油池測量結構2包括測量油池21，在測量油池21兩端分別連接有第一自聚焦透鏡22和第二自聚焦透鏡23,第一自聚焦透鏡22通過光纖與光纖稱合器4的第一輸出端連接，第二自聚焦透鏡23通過光纖與光探測器3連接，其測量油池21呈管狀并采用石英玻璃制成，該測量油池21采用石英玻璃制成是因其具有耐高溫、膨脹系數低、耐熱震性、化學穩(wěn)定性和電絕緣性能良好的特點，井能透過紫外線和紅外線；第ー開關5設置在光纖率禹合器4的第一輸出端和第一自聚焦透鏡22之間；第二開關6設置在第二輸出端與光探測器3之間；光纖耦合器4為I X 2雙路光纖耦合器；光源I采用單色性好的發(fā)光二極管，該發(fā)光二級管能在短時間內輸出穩(wěn)定的光強。本基于光透技術的雙通道單油池潤滑油污染度檢測裝置通過光纖耦合器4將光源I發(fā)出的光分兩路傳輸，第一光路由光纖I禹合器4的第一輸出端與油池測量結構2和光探測器3依次連接組成，第二光路由光纖耦合器4的第二輸出端與光探測器3連接組成，在這兩條光路上分別設置有第一開關5和第二開關6，通過分別控制第一開關5和第二關開關的開啟和關閉來分別檢測第一光路和第二光路的光信號并對輸出的光信號進行處理。使用時，選取凈油時刻和檢測時刻兩個時間點，將第一開關5閉合、第二開關6開啟時，光源11中發(fā)出的光，通過光纖傳輸到與光纖I禹合器4第一輸出端連接的第一光路,通過光纖傳輸光到第一自聚焦透鏡22后轉換為平行光入射到測量油池21中，平行光經測量油池21后通過第二自聚焦透鏡23匯集平行光并通過光纖傳輸光到光探測器3中，光探測器3分別檢測該第一光路在凈油時刻和污油時刻的光信號；將第一開關5開啟、第二開關6閉合時，光源11中發(fā)出的光，通過光纖傳輸到與光纖I禹合器4第二輸出端連接的第二光路，通過光纖傳輸光給光探測器3，光探測器3分別檢測該第二光路在凈油時刻和污油時刻的光信號，該第二光路為一空氣通路，其利用光纖直接傳導代替對比油路；光探測器3將所測的四個輸出信號通過數據線傳輸給計算機，通過計算機對該四個輸出信號進行分析處理獲得反應潤滑油污染度的變化數據，其具體分析步驟如下I、選取凈油時刻與檢測時刻兩個時間點，將第一開關5開啟、第二開關6關閉或者將第一開關5關閉、第二開關6開啟，光探測器3分別檢測到四個輸出信號，根據Beer-Lambert定律可得到凈油時 1=，Q2' =ma 山e-TL;油污時 ,Q2" = a-m) a 2I2e_TL ;式中，τι、τ2、τ分別是與光強無關的凈油、污油以及空氣的衰減系數，L是2個通路的測量光程，I為入射光激發(fā)電流強度，a為入射光激發(fā)ニ極管光電轉換效率，m為光耦合器分光效率，Q1為經過油路后光強，Q2為經過光路后光強；2、設置光探測器3的接收端在兩個時間點的光電轉換效率為ApA2,計算可以得
·τ ΛΑ'Λ&' M
J ^1Q-X1Q2'' みみ由上式，光路經過光探測器3后輸出電壓之比T僅與τι、τ2有夫，從而不僅解決了傳統光路光強測定困難、潤滑油顔色不均勻性等外界因素的影響，還消除了光強不穩(wěn)定性、光耦合原件分光學效率不同，不同潤滑油顔色外界因素帶來的誤差，提高了測量精度。針對老化問題帶來的光探測器3光電轉換的不穩(wěn)定性，巧妙利用光纖耦合器4以及光開關的結合。在某個測量時刻，分別開啟與關閉第一開關5、第二開關6，檢測出此時光探測器3所檢測出的兩個信號，將光探測器3所檢測的不同電壓信號做出比較，經過分析，可以獲得
權利要求1.基于光透技術的雙通道單油池潤滑油污染度檢測裝置，包括光源(I)和光探測器(3)，其特征在于，在所述光源(I)和光探測器(3)之間設有用于檢測潤滑油污染度的油池測量結構(2)和用于將光源(I) 一分為ニ的光纖耦合器(4)，所述光纖耦合器(4)的輸入端與光源(I)連接，所述光纖耦合器(4)的第一輸出端、上述的油池測量結構(2)和上述的光探測器(3)依次連接形成第一光路并在第一光路上設置第一開關(5)，所述光纖耦合器(4)的第二輸出端與上述的光探測器(3)連接形成第二光路并在第二光路上設置第二開關(6)。
2.根據權利要求I所述的基于光透技術的雙通道單油池潤滑油污染度檢測裝置，其特征在于，所述的油池測量結構(2)包括測量油池(21)，在測量油池(21)兩端分別連接有第ー自聚焦透鏡(22)和第二自聚焦透鏡(23)，所述的第一自聚焦透鏡(22)通過光纖與光纖耦合器(4)的第一輸出端連接，所述第二自聚焦透鏡(23)通過光纖與所述光探測器(3)連接。
3.根據權利要求2所述的基于光透技術的雙通道單油池潤滑油污染度檢測裝置，其特征在于，所述的第一開關(5)設置在所述光纖耦合器(4)的第一輸出端和第一自聚焦透鏡(22)之間。
4.根據權利要求I或2或3所述的基于光透技術的雙通道單油池潤滑油污染度檢測裝置，其特征在于，所述的第二開關(6)設置在第二輸出端與上述的光探測器(3)之間。
5.根據權利要求I或2或3所述的基于光透技術的雙通道單油池潤滑油污染度檢測裝置，其特征在于，所述的光纖耦合器(4)為1X2雙路光纖耦合器(4)。
6.根據權利要求I或2或3所述的基于光透技術的雙通道單油池潤滑油污染度檢測裝置，其特征在于，所述的光源(I)采用單色性好的發(fā)光二極管。
7.根據權利要求2或3所述的基于光透技術的雙通道單油池潤滑油污染度檢測裝置，其特征在于，所述的測量油池(21)呈管狀并采用石英玻璃制成。
專利摘要本實用新型提供了一種基于光透技術的雙通道單油池潤滑油污染度檢測裝置，屬于汽車技術領域。它解決了現有的潤滑油污染度檢測裝置結構復雜的問題。基于光透技術的雙通道單油池潤滑油污染度檢測裝置，包括光源和光探測器，在光源和光探測器之間設有用于檢測潤滑油污染度的油池測量結構和用于將光源一分為二的光纖耦合器，光纖耦合器的輸入端與光源連接，光纖耦合器的第一輸出端、油池測量結構和上述的光探測器依次連接形成第一光路并在第一光路上設置第一開關，光纖耦合器的第二輸出端與光探測器連接形成第二光路并在第二光路上設置第二開關。本檢測裝置結構簡單且提高了檢測潤滑油污染度的精確度。
文檔編號G01N21/59GK202486054SQ20122006776
公開日2012年10月10日 申請日期2012年2月28日 優(yōu)先權日2012年2月28日
發(fā)明者任穎睦, 李如賢, 楊安志, 趙福全, 金吉剛 申請人:浙江吉利控股集團有限公司, 浙江吉利汽車研究院有限公司