專利名稱：一種濾油器的液體流動帶電測量裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及電量測量領域，尤其涉及一種濾油器的液體流動帶電測量裝置。
背景技術：
液體流動帶電是指在液體與固體做相對運動時,兩者由于摩擦而攜帶相反電荷的現象。已經攜帶電荷的液體，如果流經導電性固體，則會產生新的電荷，進而將使液體中的原有電荷被逐漸中和。但是，如果已經攜帶電荷的液體為絕緣性液體(例如:液壓油、冷卻油)，并且流經的固體為非導電性固體，那么由于絕緣性液體與非導電性固體的阻抗都非常高，尤其是絕緣性液體的體積阻抗通常高達IOXlO12Qm,因此絕緣性液體中所攜帶的電荷會逐漸聚集，并且很難被中和。紙質濾芯式濾油器是液壓系統中的常用部件。液壓油在流經輸油管道后會攜帶很多電荷，如果此時再流經濾油器的紙質濾芯，那么由于液壓油和紙質濾芯的阻抗都非常高，因此液壓油中所攜帶的電荷會逐漸聚集，從而使濾油器內產生較大的電荷流動，容易引發安全事故；可見，對濾油器內流動的液壓油進行液體流動帶電測量顯得尤為重要。目前，現有的電量測量裝置主要包括直流電電量測量裝置、交流電電量測量裝置和靜電電量測量裝置。現有的靜電電量測量裝置只能測量帶靜電固體所帶的電量、帶靜電粉末所帶的電量，或者帶靜電非導體與接地金屬接近時發生火花放電的電量；但是，對于絕緣性液體與非導電性固體之間液體流動帶電的帶電量，尤其是油與非導電性紙質品之間液體流動帶電的帶電量，目前還沒有測量裝置能夠進行有效準確的測量。
發明內容本實用 新型的目的是提供一種濾油器的液體流動帶電測量裝置，以便于有效準確地測量出油與紙質濾芯之間液體流動帶電的帶電量，進而確定出濾油器的液體流動帶電與油溫、流速、紙質濾芯的過濾精度之間的關系。本實用新型的目的是通過以下技術方案實現的:—種濾油器的液體流動帶電測量裝置，用于測量油與濾油器I的紙質濾芯12之間液體流動帶電的帶電量，包括:探測針2、第一電荷處理電路、第二電荷處理電路和第三電荷處理電路；所述的濾油器I包括濾油器外殼11和紙質濾芯12 ;紙質濾芯12設于濾油器外殼11的內部；濾油器外殼11上設有與進油管13連通的進油口，以及與出油管14連通的出油
n ；探測針2為兩根，并且分別伸入到進油口處的進油管13內和出油口處的出油管14內；進油管13內的探測針2與設于濾油器I外部的第一電荷處理電路電連接；出油管14內的探測針2與設于濾油器I外部的第二電荷處理電路電連接；設于濾油器I外部的第三電荷處理電路與濾油器外殼11或紙質濾芯12電連接。優選地，探測針2與進油管13的管壁之間設有絕緣支撐件3 ;探測針2與出油管14的管壁之間也設有絕緣支撐件3。優選地，絕緣支撐件3的制備材料為有機玻璃。優選地，所述的探測針2為直徑1.6mm的實心圓柱。優選地，探測針2的制備材料為不銹鋼SUS304、鋁或銅。優選地，第一電荷處理電路、第二電荷處理電路和第三電荷處理電路采用相同的電路結構；該電路結構包括:依次連接電荷轉化電路41、電壓放大電路42和模數轉換電路43 ；電荷轉化電路41將電荷轉化為電壓信號，電壓放大電路42將電荷轉化電路41轉化的電壓信號進行放大增幅處理；模數轉換電路43將電壓放大電路42放大增幅后的電壓信號轉化為數字信號，以完成液體流動帶電的測量。優選地，該裝置還包括:流量計Al、溫度計A2和流量閥A3 ;流量計Al、溫度計A2和流量閥A3分別設置于與濾油器I連通的進油管13或出油管14上。由上述本實用新型提供的技術方案可以看出，本實用新型實施例提供的濾油器的液體流動帶電測量裝置通過在濾油器I的進油口處設置第一電荷處理電路，從而可以檢測出油在進入濾油器I之前所攜帶的電荷量；通過在濾油器I的出油口處設置第二電荷處理電路，從而可以檢測出油在流經濾油器I之后所攜帶的電荷量；進而通過求得油在進入濾油器I之前所攜帶的電荷量與油在流經濾油器I之后所攜帶的電荷量的差值，即可確定出油在流經濾油器I的紙質濾芯12的過程中所產生的電荷量。同時，該液體流動帶電測量裝置通過將濾油器I的濾油器外殼11或紙質濾芯12與第三電荷處理電路電連接，從而可以檢測出油在流經濾油器I的紙質濾芯12的過程中，紙質濾芯12上所攜帶的電荷量；理論上講，油在流經濾油器I的過程 中，油和紙質濾芯12上應分別攜帶等量異種電荷，因而紙質濾芯12上所攜帶的電荷量應該等于油所攜帶的電荷量，也就是油在流經濾油器I的紙質濾芯12的過程中所產生的電荷量；但是，在實際測量中難免出現一定的測量誤差，而且油所攜帶的電荷難免會被不同程度的中和，因此該液體流動帶電測量裝置通過將第一電荷處理電路和第二電荷處理電路的測量結果，與第三電荷處理電路的測量結果進行相互校準修正，進而就可以有效準確可靠地確定出油在流經濾油器I的紙質濾芯12的過程中所產生的電荷量，即油與紙質濾芯之間液體流動帶電的帶電量。
為了更清楚地說明本實用新型實施例的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅是本實用新型的一些實施例，對于本領域的普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他附圖。圖1為本發明實施例提供的濾油器的液體流動帶電測量裝置的結構示意圖一；圖2為本發明實施例提供的濾油器的液體流動帶電測量裝置的結構示意圖二 ；圖3為本發明實施例提供的濾油器的液體流動帶電測量裝置的結構示意圖三；圖4為本發明實施例提供的濾油器的液體流動帶電測量裝置的結構示意圖四；圖5為本發明實施例提供的濾油器的液體流動帶電測量裝置的結構示意圖五。
具體實施方式
下面結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型的保護范圍。下面將結合附圖對本實用新型實施例所提供的濾油器的液體流動帶電測量裝置作進一步地詳細描述。如圖1、圖2、圖3、圖4和圖5所示，一種濾油器的液體流動帶電測量裝置，用于測量油與濾油器I的紙質濾芯12之間液體流動帶電的帶電量，其具體實現結構如下:探測針2、第一電荷處理電路、第二電荷處理電路和第三電荷處理電路；所述的濾油器I包括濾油器外殼11和紙質濾芯12 ;紙質濾芯12設于濾油器外殼11的內部；濾油器外殼11上設有與進油管13連通的進油口，以及與出油管14連通的出油
n ；探測針2為兩根，并且分別伸入到進油口處的進油管13內和出油口處的出油管14內；進油管13內的探測針2與設于濾油器I外部的第一電荷處理電路電連接；出油管14內的探測針2與設于濾油器I外部的第二電荷處理電路電連接；第三電荷處理電路與濾油器外殼11 (如圖1所示)或紙質濾芯12 (如圖2所示)電連接。具體地，該液體流動帶電測量裝置的各部件可以包括如下技術方案中的至少一項:(I)絕緣支撐件3:探測針2與進油管13的管壁之間最好設有絕緣支撐件3 ;探測針2與出油管14的管壁·之間也最好設有絕緣支撐件3 ;在實際應用中，該絕緣支撐件3的制備材料最好為有機玻璃。在不設置絕緣支撐件3的情況下，探測針2在伸入到進油管13或出油管14的內部時，難免會與進油管13或出油管14的管壁接觸，由于進油管13和出油管14的管壁均為導電體，因此探測針2所捕捉到的電荷會在管壁上大量流失，這將使測量結果出現偏差。由此可見，該絕緣支撐件3可以大幅提高測量結果的準確性。(2)探測針2:該探測針2為直徑1.6mm的實心圓柱，其制備材料可以采用不銹鋼SUS304、鋁或銅，這些材料不僅具有良好的導電性，而且不易受到油的腐蝕。對于現有的濾油器I而言，將直徑1.6mm的探測針2伸入到進油管13和出油管14的內部，不僅不會影響油的正常流動，而且能夠保證測量結果的準確性。(3)電荷處理電路:第一電荷處理電路、第二電荷處理電路和第三電荷處理電路均可以采用相同的電路結構；如圖3所示，該電路結構可以包括依次連接電荷轉化電路41、電壓放大電路42和模數轉換電路43 ；電荷轉化電路41將電荷轉化為電壓信號，電壓放大電路42將電荷轉化電路41轉化的電壓信號進行放大增幅處理；模數轉換電路43將電壓放大電路42放大增幅后的電壓信號轉化為數字信號，以完成液體流動帶電的測量。該電路結構可以采用每毫秒一次的采樣頻率，該電路結構的電流分辨率可以為5pA。具體而言，如圖4所示，電荷轉化電路41可以包括兩個IOMQ電阻組成的串聯支路，該串聯支路的一端為電荷轉化電路41的輸入端，另一端為接地端；為便于描述，此處可以將電荷轉化電路41的兩個IOMQ電阻分別命名，例如:可以將靠近電荷轉化電路41的輸入端的電阻稱為輸入端電阻、將靠近接地端的電阻稱為接地電阻；電荷轉化電路41的輸入端與探測針2 (如圖1或圖2所示)、濾油器外殼11 (如圖1所示)或紙質濾芯12 (如圖2所示)電連接，并獲取這些部件上所攜帶的電荷；當電荷流入電荷轉化電路41的輸入端后，輸入端電阻兩端的電壓發生變化(可以通過將電壓測量裝置與輸入端電阻并聯來觀測這一電壓變化)，從而電荷被轉化成為電壓信號。電壓放大電路42可以是由一組電子元件按照現有放大電路原理圖組成的非反轉放大增益；該電壓放大電路42的輸入端連接于電荷轉化電路41的兩個IOMQ電阻之間；通過電壓放大電路42的非反轉放大增益可以將電荷轉化電路41轉化成的電壓信號進行大約100倍的放大增幅。模數轉換電路43可以采用現有技術中的模數轉換卡；該模數轉換電路43可以將電壓放大電路42放大增幅后的電壓信號轉化為數字信號后輸出；將模數轉換電路43的輸出端接入到計算機中就可以計算出待測部件(所述待測部件可以包括探測針2、濾油器外殼11、紙質濾芯12)上所攜帶的電荷量。通過第一電荷處理電路和第二電荷處理電路測得兩根探測針2上所攜帶的電荷量，再通過第三電荷處理電路測得濾油器外殼11或紙質濾芯12上所攜帶的電荷量，再通過計算機按照現有技術中的數據處理方法進行處理即可 確定出油與濾油器I的紙質濾芯12之間液體流動帶電的帶電量。(4)該液體流動帶電測量裝置還可以包括:流量計Al、溫度計A2和流量閥A3 ;流量計Al、溫度計A2和流量閥A3分別設置于與濾油器I連通的進油管13或出油管14上；流量計Al可以測量出油流經濾油器I時的流速，溫度計A2可以測量出油流經濾油器I時的油溫，流量閥A3可以改變油流經濾油器I時的流速。具體而言，以如圖5所示的液壓系統為例進行說明:流量閥A3和溫度計A2設置于與濾油器I連通的進油管13上，流量計Al設置于與濾油器I連通的出油管14上。通過流量閥A3調節液壓油流經濾油器I時的流速；在不同流速下，通過流量計Al測得當前液壓油流經濾油器I的流速，通過溫度計A2測得當前流速下液壓油流經濾油器I的油溫，再利用本實用新型所提供的液體流動帶電測量裝置測得液壓油與紙質濾芯2之間液體流動帶電的帶電量；由于濾油器的液體流動帶電主要體現在液壓油與紙質濾芯2之間液體流動帶電的帶電量，因此按照此技術方案進行多次測量，就可以確定出濾油器的液體流動帶電與油溫、流速之間的關系。進一步地，本實用新型實施例所提供的濾油器的液體流動帶電測量裝置的原理如下:該液體流動帶電測量裝置通過在濾油器I的進油口處設置第一電荷處理電路，從而可以檢測出油在進入濾油器I之前所攜帶的電荷量；通過在濾油器I的出油口處設置第二電荷處理電路，從而可以檢測出油在流經濾油器I之后所攜帶的電荷量；進而通過求得油在進入濾油器I之前所攜帶的電荷量與油在流經濾油器I之后所攜帶的電荷量的差值，即可確定出油在流經濾油器I的紙質濾芯12的過程中所產生的電荷量。同時，該液體流動帶電測量裝置通過將濾油器I的濾油器外殼11或紙質濾芯12與第三電荷處理電路電連接，從而可以檢測出油在流經濾油器I的紙質濾芯12的過程中，紙質濾芯12上所攜帶的電荷量；理論上講，油在流經濾油器I的過程中，油和紙質濾芯12上應分別攜帶等量異種電荷，因而紙質濾芯12上所攜帶的電荷量應該等于油所攜帶的電荷量，也就是油在流經濾油器I的紙質濾芯12的過程中所產生的電荷量；但是，在實際測量中難免出現一定的測量誤差，而且油所攜帶的電荷難免會被不同程度的中和，因此該液體流動帶電測量裝置通過將第一電荷處理電路和第二電荷處理電路的測量結果，與第三電荷處理電路的測量結果進行相互校準修正，進而就可以有效準確可靠地確定出油在流經濾油器I的紙質濾芯12的過程中所產生的電荷量，即油與紙質濾芯之間液體流動帶電的帶電量。通常情況下，紙質濾芯的過濾精度與構成濾芯的紙的材質、厚度、表面積、過濾能力等因素密切相關；如果紙的材質、厚度、表面積或過濾能力不同，那么紙的摩擦系數也不同，因此油在流經不同過濾精度的紙質濾芯時所產生的電荷量也有所不同。由于濾油器的液體流動帶電主要體現在液壓油與紙質濾芯2之間液體流動帶電的帶電量，因此更換濾油器I的紙質濾芯，并利用本實用新型所提供的液體流動帶電測量裝置測得紙質濾芯的過濾精度不同時油與紙質濾芯2之間液體流動帶電的帶電量，就可以確定出濾油器的液體流動帶電與油溫、流速之間的關系。該液體流動帶電測量裝置可以通過流量計Al測量出油流經濾油器I時的流速，通過溫度計A2測量出油流經濾油器I時的油溫，通過流量閥A3改變油流經濾油器I時的流速；通過流量閥A3調節油流經濾油器I時的流速；在不同流速下，通過流量計Al測得當前時刻油流經濾油器I的流速，通過溫度計A2測得當前流速下油流經濾油器I的油溫，再利用本實用新型所提供的液體流動帶電測量裝置測得油與紙質濾芯2之間液體流動帶電的帶電量；由于濾油器 的液體流動帶電主要體現在液壓油與紙質濾芯2之間液體流動帶電的帶電量，因此按照此技術方案進行多次測量就可以確定出濾油器的液體流動帶電與油溫、流速之間的關系。可見，本實用新型實施例的實現能夠有效準確地測量出油與紙質濾芯之間液體流動帶電的帶電量，進而確定出濾油器的液體流動帶電與油溫、流速、紙質濾芯的過濾精度之間的關系。以上所述，僅為本實用新型較佳的具體實施方式
，但本實用新型的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本實用新型揭露的技術范圍內，可輕易想到的變化或替換，都應涵蓋在本實用新型的保護范圍之內。因此，本實用新型的保護范圍應該以權利要求書的保護范圍為準。
權利要求1.一種濾油器的液體流動帶電測量裝置，用于測量油與濾油器(I)的紙質濾芯(12)之間液體流動帶電的帶電量，其特征在于，包括:探測針(2)、第一電荷處理電路、第二電荷處理電路和第二電荷處理電路； 所述的濾油器(I)包括濾油器外殼(11)和紙質濾芯(12);紙質濾芯(12)設于濾油器外殼(11)的內部；濾油器外殼(11)上設有與進油管(13)連通的進油口，以及與出油管(14)連通的出油口； 探測針(2)為兩根，并且分別伸入到進油口處的進油管(13)內和出油口處的出油管(14)內；進油管(13)內的探測針(2)與設于濾油器(I)外部的第一電荷處理電路電連接；出油管(14)內的探測針(2)與設于濾油器(I)外部的第二電荷處理電路電連接； 設于濾油器(I)外部的第三電荷處理電路與濾油器外殼(11)或紙質濾芯(12)電連接。
2.根據權利要求1所述的液體流動帶電測量裝置，其特征在于，探測針(2)與進油管(13)的管壁之間設有絕緣支撐件(3);探測針(2)與出油管(14)的管壁之間也設有絕緣支撐件(3)。
3.根據權利要求2所述的液體流動帶電測量裝置，其特征在于，絕緣支撐件(3)的制備材料為有機玻璃。
4.根據權利要求1至3中任一項所述的液體流動帶電測量裝置，其特征在于，所述的探測針(2)為直徑1.6mm的實心圓柱。
5.根據權利要求4所述的液體流動帶電測量裝置，其特征在于，探測針(2)的制備材料為不銹鋼SUS304、鋁或銅。
6.根據權利要求1至3中任一項所述的液體流動帶電測量裝置，其特征在于，第一電荷處理電路、第二電荷處理電路和第三電荷處理電路采用相同的電路結構；該電路結構包括:依次連接電荷轉化電路(41)、電壓放大電路(42 )和模數轉換電路(43 ); 電荷轉化電路(41)將電荷轉化為電壓信號，電壓放大電路(42)將電荷轉化電路(41)轉化的電壓信號進行放大增幅處理；模數轉換電路(43)將電壓放大電路(42)放大增幅后的電壓信號轉化為數字信號，以完成液體流動帶電的測量。
7.根據權利要求1至3中任一項所述的液體流動帶電測量裝置，其特征在于，還包括:流量計(Al)、溫度計(A2)和流量閥(A3)； 流量計(Al)、溫度計(A2)和流量閥(A3)分別設置于與濾油器(I)連通的進油管(13)或出油管(14)上。
專利摘要本實用新型公開了一種濾油器的液體流動帶電測量裝置，其具體結構包括濾油器的濾油器外殼(11)上設有與進油管(13)連通的進油口以及與出油管(14)連通的出油口；探測針(2)為兩根，并且分別伸入到進油口處的進油管(13)內和出油口處的出油管(14)內；進油管(13)內的探測針(2)與第一電荷處理電路電連接；出油管(14)內的探測針(2)與第二電荷處理電路電連接；第三電荷處理電路與濾油器外殼(11)或紙質濾芯(12)電連接。本實用新型實施例能夠有效準確地測量出油與紙質濾芯之間液體流動帶電的帶電量，進而確定出濾油器的液體流動帶電與油溫、流速、紙質濾芯的過濾精度之間的關系。
文檔編號G01R29/24GK203133186SQ201320161059
公開日2013年8月14日 申請日期2013年4月2日 優先權日2013年4月2日
發明者王約展, 嚴琪波, 陳森森, 祝守新 申請人:湖州師范學院