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原文传递在线智能检测式铁谱分析仪及其检测方法

专利名称：	在线智能检测式铁谱分析仪及其检测方法
摘要：	本发明公开了一种在线智能检测式铁谱分析仪及其检测方法，其特征是：待测油液通过进油接口、进油法兰、输油管、二位二通阀和出油管进入超声波振荡器，与四氯乙烯混合，基片由齿条推板推至制谱套后，开启磁场，混合油液流过基片，完成制谱，由齿条推板将谱片推至照相台，完成铁谱的识别和存储，再向超声波振荡器中注入四氯乙烯并使其流过制谱套，完成清洗；通过比对放置基片数目和循环次数控制所有动作的执行与停止。本发明能有效地开展铁谱分析的在线智能检测工作，在润滑油磨粒谱片的智能化制作、在线检测和重大装备运行状况评估方面具有显著优势。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	安徽;34
申请人：	合肥工业大学
发明人：	徐玉福;曹海邻;郑权;何嘉文;彭玉斌;孙天昊;王敏成;武磊;胡献国
专利状态：	有效
申请日期：	2019-03-29T00:00:00+0800
发布日期：	2019-06-18T00:00:00+0800
申请号：	CN201910250864.1
公开号：	CN109900600A
代理机构：	安徽省合肥新安专利代理有限责任公司
代理人：	何梅生
分类号：	G01N15/00(2006.01);G;G01;G01N;G01N15
申请人地址：	230009 安徽省合肥市包河区屯溪路193号
主权项：	1.一种在线智能检测式铁谱分析仪，其特征是：缸体(101)呈水平放置，有六个壁，每个壁有内、外两侧，与进油接口(201)相连接的为前壁，与所述前壁平行的另外一壁为后壁，在前壁、后壁上方的为上壁，与所述上壁平行的另外一壁为下壁，在以前壁外侧法向量指向y轴正向，上壁外侧法向量指向z轴正向的右手笛卡尔坐标系中，指向x轴正向的为右壁外侧法向量，与所述右壁平行的另外一壁为左壁；在描述零部件“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”的方位关系时于壁的方位关系保持一致；依据功能将所述在线智能检测式铁谱分析仪划分为6个模块，分别是润滑油样提取与稀释模块、磁场模块、基片运输与提取模块、谱片制作模块、谱片更换和存储模块和废液储存模块；润滑油样提取与稀释模块由以下零部件组成：基片门(102)通过铰链(105)固定在缸体(101)上壁外侧；所述缸体(101)前壁内侧固定有进油法兰(202)，二位二通阀(204)通过输油管(203)与进油法兰(202)连接形成油路；所述缸体(101)下壁内侧固定有超声波振荡器(206)；二位二通阀(204)出口接有出油管(205)，出油管(205)另一端与超声波振荡器(206)相连，超声波振荡器(206)内壁沿竖直方向安装有光电传感器Ⅰ(211)和光电传感器Ⅱ(212)；所述缸体(101)下壁内侧、超声波振荡器(206)右方固定有稀释剂缸(213)，稀释剂缸(213)上方固定有蠕动泵Ⅰ(207)，蠕动泵Ⅰ(207)通过铜管Ⅰ(209)与超声波振荡器(206)和稀释剂缸(213)相连；磁场模块由以下零部件组成：在缸体(101)下壁内侧上，超声波振荡器(206)后方固定有铁芯支架(402)，铁芯支架(402)上方固定有铁芯(401)，铁芯(401)四周缠绕有线圈(403)，上方固定有磁极(404)；所述磁极(404)为V型夹角，以获得在油液流动方向上的梯形磁场；基片运输与提取模块由以下零部件组成：在缸体(101)下壁内侧上，铁芯支架(402)右方固定有伺服电机Ⅰ(301)，伺服电机Ⅰ(301)通过联轴器Ⅰ(311)与丝杠Ⅰ(331)连接，伺服电机Ⅰ(301)后方固定有光杆Ⅰ(341)，伺服电机Ⅰ(301)上方固定有运输用基片架(354)，运输用基片架(354)左端面固定有延长斜面(405)；丝杠Ⅰ(331)与所述运输用基片架(354)的螺纹孔配合，光杆Ⅰ(341)穿过所述运输用基片架(354)的光孔；伺服电机Ⅰ(301)右方固定有伺服电机Ⅴ支架(322)，伺服电机Ⅴ支架(322)上方依次固定有伺服电机Ⅴ(305)、齿条推板(352)、限位器Ⅰ(361)、限位器Ⅱ(362)、限位器Ⅲ(363)和光电传感器Ⅲ(323)；所述伺服电机Ⅴ(305)输出轴上固定有齿轮(351)；谱片制作模块由以下零部件组成：在磁极(404)上方固定有制谱套(406)，制谱套(406)右方与延长斜面(405)连接，制谱套(406)上方固定有蠕动泵Ⅱ(208)，蠕动泵Ⅱ(208)由铜管Ⅱ(210)联通至超声波振荡器(206)和制谱套(406)，在制谱套(406)上方和蠕动泵Ⅱ(208)后方固定有压板套(408)；所述压板套(408)内固定有弹簧压板(407)；谱片更换和存储模块由以下零部件组成：在缸体(101)下壁内侧上，铁芯支架(402)左方固定有伺服电机Ⅱ(302)，伺服电机Ⅱ(302)通过联轴器Ⅱ(312)与丝杠Ⅱ(332)连接，伺服电机Ⅱ(302)左方固定有光杆Ⅱ(342)，上方固定有照相台(410)；丝杠Ⅱ(332)与所述照相台(410)通过螺纹孔配合，光杆Ⅱ(342)穿过所述照相台(410)的光孔；照相台(410)上方固定有摄像头模组(501)，右方固定有“3°-0°”过渡曲面(409)，所述“3°-0°”过渡曲面(409)右侧与制谱套(406)左端面相连，摄像头模组(501)在镜头周围环形阵列有三色LED光源(502)；照相台(410)前方固定有谱片盒(412)，存储用谱片架(411)固定在谱片盒(412)内；在缸体(101)下壁内侧上，照相台(410)后方固定有伺服电机Ⅲ(303)，伺服电机Ⅲ(303)通过联轴器Ⅲ(313)与丝杠Ⅲ(333)连接，伺服电机Ⅲ(303)左方固定有光杆Ⅲ(343)，上方固定有伺服电机Ⅳ支架(321)，丝杠Ⅲ(333)与所述伺服电机Ⅳ支架(321)的螺纹孔配合，光杆Ⅲ(343)穿过所述伺服电机Ⅳ支架(321)的光孔；伺服电机Ⅳ(304)固定在伺服电机Ⅳ支架(321)上，伺服电机Ⅳ(304)通过联轴器Ⅳ(341)与丝杠Ⅳ(334)连接，伺服电机Ⅳ(304)左方固定有光杆Ⅳ(344)，丝杠Ⅳ(334)与螺母推板(353)的螺纹孔配合，光杆Ⅳ(344)穿过所述螺母推板(353)的光孔；所述螺母推板(353)内固定有光电传感器Ⅳ(324)；废液储存模块由以下零部件组成：在缸体(101)下壁内侧上，铁芯支架(402)后方固定有废液缸(103)，废液缸(103)后壁外侧固定有可视液位计(104)。 2.根据权利要求1所述的在线智能检测式铁谱分析仪，其特征是：所述制谱套(406)前端为L型板，可与磁极(404)固连；中端整体与水平面呈3°倾角，中端上部开有U型槽，可使混合油样流至基片，中端中部有间隙，可使基片能被推入至制谱套(406)中；尾端为栅栏和楔形面，使谱片在不滑落的情况下保证废液的排出。 3.根据权利要求1所述的在线智能检测式铁谱分析仪，其特征是：所述“3°-0°”过渡曲面(409)右侧面与水平面夹角为3°，左侧面与水平面夹角为0°，可保证谱片无振动地从制谱套(406)被推至照相台(410)。 4.根据权利要求1所述的在线智能检测式铁谱分析仪，其特征是：所述运输用基片架(354)中间板与水平面夹角为3°，能在规定位置时使基片被推至延长斜面(405)上；对应光电传感器Ⅲ(323)光源位置贴有反射片。 5.根据权利要求1所述的在线智能检测式铁谱分析仪，其特征是：所述存储用谱片架(411)中间板与水平面夹角为3°，且与制谱套(406)、延长斜面(405)和运输用基片架(354)与水平面的夹角方向相反；对应光电传感器Ⅳ(324)光源位置贴有反射片。 6.由权利要求1所述的一种在线智能检测式铁谱分析仪的检测方法，其特征是：通过伺服电机Ⅰ(301)带动丝杠Ⅰ(331)调整运输用基片架(354)至缸体(101)上壁内侧，打开基片门(102)放入基片，并在测控系统中设置放入基片数目，关上基片门(102)，通过伺服电机Ⅰ(301)带动丝杠Ⅰ(331)调整运输用基片架(354)下降，至光电传感器Ⅲ(323)第一次接收到返回信号时停止；打开二位二通阀(204)阀口，使待测油液通过进油接口(201)、进油法兰(202)、输油管(203)、二位二通阀(204)、出油管(205)进入超声波振荡器(206)，至光电传感器Ⅰ(211)接收到返回信号时关闭阀口；打开蠕动泵Ⅰ(207)，使稀释剂缸(213)中的四氯乙烯泵入超声波振荡器(206)，至光电传感器Ⅱ(212)接收到返回信号时停止工作；打开超声波振荡器(206)，充分振荡使待测油液与四氯乙烯混合；使伺服电机Ⅴ(305)顺时针转动，带动齿轮(351)推动齿条推板(352)向左运动，齿条推板(352)推动基片向左运动，使得基片右端面与制谱套(406)右端面重合时触发限位器Ⅱ(362)，伺服电机Ⅴ(305)停止转动；使线圈(403)通电，弹簧压板(407)在磁力作用下向下将基片压紧；打开蠕动泵Ⅱ(208)，使超声波振荡器(206)中的混合油液通过铜管Ⅱ(210)泵至基片上方，在重力的作用下混合油液沿基片向下滑动，在重力和磁力的作用下混合油液中的铁磁性磨粒沉积于谱片上；使线圈(403)断电，弹簧压板(407)在弹力作用下向上运动，解除对谱片的压紧；使伺服电机Ⅴ(305)顺时针转动，齿条推板(352)将谱片右端面推至与照相台(410)右端面重合时触发限位器Ⅲ(363)，伺服电机Ⅴ(305)逆时针转动，至齿条推板(352)左端面与运输用基片架(354)右端面重合时触发限位器Ⅰ(361)，伺服电机Ⅴ(305)停止转动；伺服电机Ⅱ(302)与伺服电机Ⅲ(303)为联动状态，分别带动照相台(410)和伺服电机Ⅳ支架(321)向下运动至光电传感器Ⅳ(324)第一次接收到存储用谱片架(411)的返回信号时停止；开启三色LED光源(502)和摄像头模组(501)，对谱片进行连续拍照，至视野内无谱片时停止；与此同时伺服电机Ⅳ(304)带动螺母推板(353)向前运动，至谱片完全被推入存储用谱片架时反转，带动螺母推板(353)退出照相台(410)；打开蠕动泵Ⅰ(207)，使稀释剂缸(213)中的四氯乙烯泵入超声波振荡器(206)，至光电传感器Ⅱ(212)接收到返回信号时停止工作；打开蠕动泵Ⅱ(208)，使超声波振荡器(206)中的清洗液通过铜管Ⅱ(210)泵至制谱套(406)上方，在重力的作用下清洗液沿斜面向下流动至废液缸(103)中，完成一次制谱动作循环；伺服电机Ⅰ(301)带动运输用基片架(354)下降，至光电传感器Ⅲ(323)第二次接收到返回信号时停止，开始第二次制谱动作循环，当循环次数等于放置基片数目时，完成本次循环后终止所有动作，系统提示取走基片并放置谱片。
所属类别：	发明专利