CN105445193B - 一种反射式油液监测探头 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种反射式油液监测探头，包括一非标螺钉，所述非标螺钉内以外六角螺杆头为起点沿轴线设置有阶梯盲孔，阶梯盲孔的开口处设置有盖板，所述阶梯盲孔由内向外依次包括光反射腔、发光接收腔、数据处理腔，所述光反射腔的底部设置有反射镜，所述发光接收腔与光反射腔之间设置有透光隔片，所述光反射腔的圆周壁贯穿设置有进出油口；所述发光接收腔内设置有光源和用于接收反射光线的光电管；所述数据处理腔内设置有数据处理装置。本发明相对于其他探头，体积紧凑，结构简单，可轻松将探头固定在油底壳壁上，整个结构可拆卸，便于安装操纵。

Description

一种反射式油液监测探头

技术领域

本发明涉及油液监测领域，色度计和浊度计，具体涉及到基于色调调质的反射式油液监测探头。

背景技术

油液污染是车辆动力设备发生故障和工作寿命降低的主要原因之一，因此监测润滑油污染状态，合理更换润滑油，减少零部件磨损是保证车辆正常运行的必要条件。由于机械油的变质是一个缓慢的过程（一般需要数月），在忽略设备的工作条件下，定期的换油已成为一个标准惯例。很明显，这种换油方式不能适用于机器不断变化的负荷，导致润滑油在仍然可用时就更换，更严重的是在油变坏的时候没有得到及时更换，因而自动的油况诊断系统有相当大的吸引力。

色调探头是基于色调调质理论设计的，色调调制是指利用复色光感知物理系统的变化。它取决于检测到的光信号总光谱形貌的的变化，并可以被认为是一种特别的波长调制方式。色调调制技术检测被测量的变化，它不是通过检测在特定波长的强度变化，而是监控在光谱功率分布下的与所有波长相关的变化的总和。因此，它是一个积分形式的频谱监测器，而不是大多数波长调制系统的微分（离散的）形式。

传统的油液监测的电子探头早已应用，色调探头与传统的电子探头相比显示了许多优势。这些优势包括能在恶劣环境中运行，以及对杂散电场和磁场的抗干扰性。因为色调探头使电子从检测点分离出来，他们可能用于潜在的爆炸环境，而在这个环境里电子探头可能构成危害。工业油液监测探头的必要条件是长时间的低漂移，温度稳定性，便宜的器件，高分辨率和高光学效率。很少探头能同时满足上述所有要求，但是色调探头综合表现较佳，比较适合用于油液监测。

在众多测试方法中油液品质光学检测系统具有非接触、测量粒径范围大、抗干扰、不受温度、电磁等优点，在在线油液检测领域具有极好的应用前景，是品质测量中最具生命力和应用前景的方法，将该方法与计算机技术相结合，可以实现对油液品质快速、准确的测量。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的缺点和不足，提供一种结构简单紧凑、可以实现对油液品质快速、准确的测量的反射式油液监测探头。

本发明通过下述技术方案实现：

一种反射式油液监测探头，包括一非标螺钉，所述非标螺钉内以外六角螺杆头为起点沿轴线设置有阶梯盲孔，阶梯盲孔的开口处设置有用于密封的盖板，所述阶梯盲孔由内向外依次包括光反射腔、发光接收腔、数据处理腔，所述光反射腔的底部设置有垂直非标螺钉轴线的反射镜，所述发光接收腔与光反射腔之间设置有将两者隔离且与所述反射镜相互平行的透光隔片，所述光反射腔的圆周壁贯穿设置有进出油口；所述发光接收腔内设置有用于发光的光源和用于接收反射光线的光电管，所述数据处理腔内设置有根据光强信号变化确定油液品质的数据处理装置，所述数据处理装置通过电缆分别连接光源和光电管，同时还通过贯穿所述外六角螺杆头的数据线将数据输出。

进一步地，所述光源为LED灯，结构简单、能耗低、耐用。

进一步地，所述透光隔片为凸透镜，所述光电管和光源位于所述透光隔片的焦距内，用来减少光束的发散，使发散最小化。

进一步地，所述光电管和光源设置在透光隔片的焦点上，可以得到最好的效果，出来的光线将是平行光。

进一步地，所述透光隔片为平板玻璃，方便光源发射的光线顺利通过到达光反射腔。

进一步地，所述进出油口为六个小孔，所述六个小孔沿光反射腔的圆周壁的周向均匀分布，为光学元件排除废液提供足够多空间。

进一步地，所述透光隔片与所述发光接收腔之间设置有密封圈，起到密封作用，防止油液进入发光接收腔。

进一步地，所述的光反射腔内壁设置有用于固定透光隔片和反射镜的固定套。

凸透镜与反射镜组合，透镜用来减少光束的发散，在该凸透镜和反射镜之间盛放有油液。为了使发散最小化，光电管和光源长度限制在凸透镜焦距内。光反射腔内的油液要用校准光来照亮，用来减少润滑油折射率引起的色差。将光电管和光源安置在透镜的焦点上可以得到最好的效果，出来的光线将是平行光。

用这种设计的探头能在工业环境下生存。上述的光学系统可以涵盖在一定尺寸的机器螺钉中来保护入口和使入口顺畅。光反射腔上钻六个孔，为光学元件排除废液提供足够多空间。在该透镜和反射镜之间可以盛放油液。

光源发射光束经凸透镜的校正，进入凸透镜与底部反射镜间的油液，经反射镜反射后再由原路返回，经过光电管的接收，进入电缆后由数据处理装置进行数据处理，并由数据线将数据输出。

本发明是基于色调调制设计的传感器探头，相对于其他探头，该传感器探头遵循最小化原则，体积紧凑，结构简单，可轻松将探头固定在油底壳壁上，整个结构可拆卸，便于安装操纵。探头合理安装在动力机械上，保证了检测油样的均匀性，与非标螺钉组成一体保证了整个系统的密封性，并且不影响动力机械本来的工作状况。

附图说明

图1是本发明实施例的剖视示意图。

图2是图1中A-A处截面示意图。

图3是图1中B-B处截面示意图。

图中标识为：1-数据处理装置；2-盖板；3-数据线；4-非标螺杆；5-电缆；6-光电管；7-透光隔片；8-反射镜；9-固定套；10-密封圈；11-光源。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步具体详细描述，但本发明的实施方式不限于此。

如图1所示，一种反射式油液监测探头，包括一非标螺钉4，所述非标螺钉4内以外六角螺杆头为起点沿轴线设置有阶梯盲孔，阶梯盲孔的开口处设置有用于密封的盖板2，所述阶梯盲孔由内向外依次包括光反射腔、发光接收腔、数据处理腔，所述光反射腔的底部设置有垂直非标螺钉4轴线的反射镜8，所述发光接收腔与光反射腔之间设置有将两者隔离且与所述反射镜8相互平行的透光隔片7，所述透光隔片7为凸透镜，所述光反射腔的圆周壁贯穿设置有进出油口；所述发光接收腔内设置有用于发光的光源11和用于接收反射光线的光电管6，所述光源11为LED灯，且所述光电管6和LED灯设置在凸透镜的焦点上；所述数据处理腔内设置有根据光强信号变化确定油液品质的数据处理装置1，所述数据处理装置1通过电缆5分别连接LED灯和光电管6，同时还通过贯穿所述外六角螺杆头的数据线3将数据输出。

如图3所示，所述进出油口为六个小孔，所述六个小孔沿光反射腔的圆周壁的周向均匀分布。

所述凸透镜与所述发光接收腔之间设置有密封圈10。

所述的光反射腔内壁设置有用于固定所述凸透镜和反射镜8的固定套9，使得凸透镜和反射镜8的相对位置保持固定不变。

本实施例中，LED灯发射光束经凸透镜的校正，进入凸透镜与反射镜8间的油液，经反射镜8反射后再由原路返回，经过光电管6的接收，得到反射光的光强电信号，光强电信号由电缆5输入数据处理装置1后，数据处理装置1根据LED灯发射光束与光电管6接收光速的光强变化确定油液的污染程度，并由数据线3将数据输出。

本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种反射式油液监测探头，其特征在于：包括一非标螺钉(4)，所述非标螺钉(4)内以外六角螺杆头为起点沿轴线设置有阶梯盲孔，阶梯盲孔的开口处设置有用于密封的盖板(2)，所述阶梯盲孔由内向外依次包括光反射腔、发光接收腔、数据处理腔，所述光反射腔的底部设置有垂直非标螺钉(4)轴线的反射镜(8)，所述发光接收腔与光反射腔之间设置有将两者隔离且与所述反射镜(8)相互平行的透光隔片(7)，所述光反射腔的圆周壁贯穿设置有进出油口；所述发光接收腔内紧邻地设置有用于发光的光源(11)和用于接收反射光线的光电管(6)，所述数据处理腔内设置有根据光强信号变化确定油液品质的数据处理装置(1)，所述数据处理装置(1)通过电缆(5)分别连接光源(11)和光电管(6)，同时还通过贯穿所述外六角螺杆头的数据线(3)将数据输出，所述透光隔片(7)为凸透镜或平板玻璃，所述光电管(6)和光源(11)位于所述透光隔片(7)的焦距内。

2.根据权利要求1所述的反射式油液监测探头，其特征在于：所述光源(11)为LED灯。

3.根据权利要求1所述的反射式油液监测探头，其特征在于：所述光电管(6)和光源(11)设置在透光隔片(7)的焦点上。

4.根据权利要求1所述的反射式油液监测探头，其特征在于：所述进出油口为六个小孔，所述六个小孔沿光反射腔的圆周壁的周向均匀分布。

5.根据权利要求1所述的反射式油液监测探头，其特征在于：所述透光隔片(7)与所述发光接收腔之间设置有密封圈(10)。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的反射式油液监测探头，其特征在于：所述的光反射腔内壁设置有用于固定透光隔片(7)和反射镜(8)的固定套(9)。