油液磨粒在線監測方法
【專利摘要】本發明公開了一種油液磨粒在線監測方法,根據本發明的建議，包括以下步驟：風油液磨粒傳感器檢測齒輪箱潤滑油回路連接的油液管道內磨粒信號；將檢測到的所述磨粒信號傳遞給前置放大降噪單元；所述前置放大降噪單元對檢測到的所述磨粒信號進行放大及降噪；將放大及降噪后的磨粒信號傳遞給顆粒信號檢測單元；所述顆粒信號檢測單元產生顆粒信號；所述顆粒信號檢測單元將所述顆粒信號傳遞給假信號甄別單元；所述假信號甄別單元對所述顆粒信號進行甄別；對甄別后的所述顆粒信號進行特征值提取并產生頻譜。
【專利說明】
油液磨粒在線監測方法
技術領域
[0001]本發明涉及在線檢測技術領域，特別涉及一種油液磨粒在線監測方法。
【背景技術】
[0002]目前油液磨粒檢測用于風電機組的油液檢測系統，根據北京交通大學碩士論文中提出了兩類檢測原理:其中一類是通過檢測油液中鐵磁磨粒的物理特征間接判斷齒輪箱內部零件的磨損情況，這種方法較之振動檢測有著更高的準確性和可靠性;另一種是通過檢測油液的品質，如油液粘度、含水量、污染度等數據來判斷齒輪箱的運轉情況國外比較成功的磨粒檢測傳感器主要有加拿大GAST0PS公司開發的FerroSCAN傳感器和MetalSCAN傳感器、美國HIAC/R0Y⑶公司開發的多通道磨粒計數器和激光掃描傳感器(不是連續地在線監測)以及德國PR0FTECHNIK公司開發的WearScanner[i6LMetalSCAN磨粒傳感器能根據非鐵磁性顆粒的信號相位與鐵磁性顆粒信息相反的特征區分顆粒種類，并根據信號的振幅確定磨粒的尺寸。
[0003]風機中齒輪箱、主軸承、葉片軸承、發電機軸承、偏航系統軸承、剎車系統等都需要潤滑保證正常工作，潤滑、摩擦、磨損狀態的重要信息體現在油液的各項指標當中。目前，已有油品在線分析的相關技術出現，如油液潔凈度。此類技術的目的是幫助確定何時更換潤滑油，卻不能有效的預測部件的損壞，尤其是早期的磨損。
[0004]對于由齒輪磨損引起的齒輪箱故障，油液磨粒檢測表現出了相較于振動監測更為靈敏的檢測性能。但是仍然存在不足:齒輪箱內部齒輪數目眾多，通過對金屬磨粒的檢測不能對故障部件進行準確定位。而且由于假信號的干擾，油液磨粒檢測還不能像振動狀態檢測一樣對齒輪箱的故障做出精確診斷。武漢理工大學可靠性工程研究所開發的基于電感式的磨粒在線傳感器也只能大致區別磨損顆粒的粒度大小和材質。除此之外，還有石家莊鐵道學院研發的鐵磁質磨粒在線監測器以及海軍工程大學研發的超聲波磨粒監測傳感器等。
[0005]然而這些論文和專利并沒有考慮到精準的區別信號的真假，從而無法對油液中鐵磁信息做的準確的提取。
【發明內容】
[0006]為了解決【背景技術】中提到的至少一個問題，本發明提供一種提供一種確保信號的真實和準確的油液磨粒在線監測方法。
[0007]為了實現上述目的，本發明提供了一種油液磨粒在線監測方法，包括以下步驟:
[0008]風油液磨粒傳感器檢測齒輪箱潤滑油回路連接的油液管道內磨粒信號；
[0009]將檢測到的所述磨粒信號傳遞給前置放大降噪單元；
[0010]所述前置放大降噪單元對檢測到的所述磨粒信號進行放大及降噪；
[0011 ]將放大及降噪后的磨粒信號傳遞給顆粒信號檢測單元；
[0012]所述顆粒信號檢測單元產生顆粒信號；
[0013]所述顆粒信號檢測單元將所述顆粒信號傳遞給假信號甄別單元；
[0014]所述假信號甄別單元對所述顆粒信號進行甄別；
[0015]對甄別后的所述顆粒信號進行特征值提取并產生頻譜。
[0016]可選的，所述假信號甄別單元利用環境干擾造成的假顆粒信號和真實信號的甄別算法進行觀別。
[0017]可選的，所述風油液磨粒傳感器將用于齒輪箱在工作過程中檢測齒輪箱潤滑油回路連接的油液管道內磨粒信號。
[0018]可選的，根據所選油液磨粒傳感器的有效采樣頻率選取合適的數據采樣頻率，然后選取數據采集卡，在配套相應的接口電路，嵌到總控制器內，將總控制器與電腦相連，從而實現模擬信號的采集和數模轉換。
[0019]本發明油液磨粒在線監測方法的有益效果:本發明油液磨粒在線監測方法能夠準確的監測潤滑油內鐵磁含量，假信號甄別算法實時對干擾的鐵磁信號進行甄別，確保信號的真實、準確。
【附圖說明】
[0020]圖1是本發明油液磨粒在線監測方法的流程示意圖。
[0021]圖2是本發明油液磨粒在線監測方法的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0022]為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖對本發明的各實施方式進行詳細的闡述。然而，本領域的普通技術人員可以理解，在本發明各實施方式中，為了使讀者更好地理解本申請而提出了許多技術細節。但是，即使沒有這些技術細節和基于以下各實施方式的種種變化和修改，也可以實現本申請各權利要求所要求保護的技術方案。
[0023]本發明為解決上述技術問題，本發明提供了一種油液磨粒在線監測方法，結合圖1至圖2，對本實施例進行詳細闡述。圖1是本發明油液磨粒在線監測方法的流程示意圖，圖2是本發明油液磨粒在線監測方法的結構示意圖。
[0024]本發明提供的一種油液磨粒在線監測方法，如圖1所示，包括以下步驟:步驟10:風油液磨粒傳感器檢測齒輪箱潤滑油回路連接的油液管道內磨粒信號；步驟11:將檢測到的所述磨粒信號傳遞給前置放大降噪單元;步驟12:所述前置放大降噪單元對檢測到的所述磨粒信號進行放大及降噪;步驟13:將放大及降噪后的磨粒信號傳遞給顆粒信號檢測單元；步驟14:所述顆粒信號檢測單元產生顆粒信號;步驟15:所述顆粒信號檢測單元將所述顆粒信號傳遞給假信號甄別單元;步驟16:所述假信號甄別單元對所述顆粒信號進行甄別;步驟17:對甄別后的所述顆粒信號進行特征值提取并產生頻譜。步驟16進一步為所述假信號甄別單元利用環境干擾造成的假顆粒信號和真實信號的甄別算法進行甄別，步驟10進一步為所述風油液磨粒傳感器將用于齒輪箱在工作過程中檢測齒輪箱潤滑油回路連接的油液管道內磨粒信號，或者進一步可選如下方法:根據所選油液磨粒傳感器的有效采樣頻率選取合適的數據采樣頻率，然后選取數據采集卡，在配套相應的接口電路，嵌到總控制器內，將總控制器與電腦相連，從而實現模擬信號的采集和數模轉換。
[0025]風電機組采用孔徑較大的DN50、DN32等油管，對應的通孔直徑為40mm、27mm，遠遠大于被檢顆粒尺寸(200?1500μπι)。因此，油液磨粒傳感器微弱信號的高增益放大及噪聲抑制非常重要。經測算，增益倍數至少應達到90dB，還需要抑制現場惡劣環境噪聲。
[0026]當判斷油液磨粒情況時，結合假信號甄別算法，確定油液磨粒情況，得到風機齒輪箱磨損情況，從而實現對齒輪箱的在線檢測。
[0027]本發明至少有如下優點:
[0028]1.油液磨粒是一種無損檢測方法，適用于風電檢測領域，能夠降低風力發電維護成本，延長使用壽命和確保安全供電；
[0029]2.該檢測幾乎不受材料和構件幾何形狀的限制，適用性很強；
[0030]3.該方法可以與風力發電機組的變槳系統和剎車系統進行通信，在齒輪箱處于極度磨損下，控制風機，停機保護設備。
[0031]本領域的普通技術人員可以理解，上述各實施方式是實現本發明的具體實施例，而在實際應用中，可以在形式上和細節上對其作各種改變，而不偏離本發明的精神和范圍。
【主權項】
1.一種油液磨粒在線監測方法，其特征在于，包括以下步驟: 風油液磨粒傳感器檢測齒輪箱潤滑油回路連接的油液管道內磨粒信號； 將檢測到的所述磨粒信號傳遞給前置放大降噪單元； 所述前置放大降噪單元對檢測到的所述磨粒信號進行放大及降噪； 將放大及降噪后的磨粒信號傳遞給顆粒信號檢測單元； 所述顆粒信號檢測單元產生顆粒信號； 所述顆粒信號檢測單元將所述顆粒信號傳遞給假信號甄別單元； 所述假信號甄別單元對所述顆粒信號進行甄別； 對甄別后的所述顆粒信號進行特征值提取并產生頻譜。2.根據權利要求1所述的油液磨粒在線監測方法，其特征在于:所述假信號甄別單元利用環境干擾造成的假顆粒信號和真實信號的甄別算法進行甄別。3.根據權利要求1所述的油液磨粒在線監測方法，其特征在于:所述風油液磨粒傳感器將用于齒輪箱在工作過程中檢測齒輪箱潤滑油回路連接的油液管道內磨粒信號。4.根據權利要求3所述的油液磨粒在線監測方法，其特征在于:根據所選油液磨粒傳感器的有效采樣頻率選取合適的數據采樣頻率，然后選取數據采集卡，在配套相應的接口電路，嵌到總控制器內，將總控制器與電腦相連，從而實現模擬信號的采集和數模轉換。
【文檔編號】G01N15/00GK105823711SQ201610239868
【公開日】2016年8月3日
【申請日】2016年4月18日
【發明人】謝濤, 高桂革, 呂輝, 曾憲文, 陳原, 孫博力, 徐英杰, 余星儒
【申請人】上海電機學院