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自動顆粒計數(shù)器主要有遮光型、光散射型和電阻型等幾種,測量范圍可為0.5~9000μm。常見的自動顆粒計數(shù)采用遮光原理。遮光型自動顆粒計數(shù)器采用遮了遮光型傳感器,光型傳感器由光源、傳感區(qū)窗口、光電二極管、前置放大器、計數(shù)處理器等組成,光源是由白熾燈泡或激光二極管的發(fā)出平行光束,傳感區(qū)窗口是由透明的光學(xué)材料制成的,油流由垂直方向從其中間流過,光電二極管是將接收的光能轉(zhuǎn)換為電壓信號,前置放大器和計數(shù)處理器是將采集的電壓信號通過比對判別污染顆粒的大小和個數(shù)。遮光型傳感器的原理圖如圖2所示,來自白熾燈泡或激光二極管的光源透過透明的傳感區(qū)窗口,照射到光電二極管上,當(dāng)透明傳感區(qū)里的油液有污染顆粒通過時,光電二極管上所接收的光量減少,被遮擋的光量與該污染顆粒的尺寸成正比,通過用標(biāo)準(zhǔn)的污染物來校準(zhǔn),可以得到光電二極管的輸出電壓—污染顆粒尺寸的關(guān)系,從而可以分辨出污染顆粒的大小,計數(shù)處理器按顆粒的大小等級來進(jìn)行計數(shù)。
目前使用的自動顆粒計數(shù)器中大多為單激光自動顆粒計數(shù)器,從4μm到68μm的污染物均由一個光電二極管來檢測,其量程大,所以其檢測精度就要受到影響。為了解決這個難題,有的自動顆粒計數(shù)器使用了雙激光技術(shù),檢測精度和重復(fù)精度得到很大的提高。雙激光自動顆粒計數(shù)器的原理圖如圖3所示,其中一個單點的高精度激光,用于測量小于6μm以下的污染物,另一個標(biāo)準(zhǔn)精度的激光,用于測量在6μm到68μm之間的污染物,并使用了雙激光束的光路和光電二極管,通過測量在8個粒度分布段(>4、6、14、21、25、38、50、68μm)中的粒子數(shù),給出超高精度的結(jié)果和重復(fù)性。
以上介紹了自動顆粒計數(shù)器的檢測原理,具體的一臺自動顆粒計數(shù)器是由遮光型傳感系統(tǒng)、減壓閥、沖洗閥、慢速伺服缸、輸出設(shè)備等組成。雙激光自動顆粒計數(shù)器，遮光型傳感系統(tǒng)是自動顆粒計數(shù)器核心元件,其性能的好壞決定了自動顆粒計數(shù)器質(zhì)量的優(yōu)劣;減壓閥用來對系統(tǒng)進(jìn)行減壓,經(jīng)過減壓閥后系統(tǒng)的壓力維持一個恒定值,確保了慢速伺服缸的輸入壓力為恒定值,使慢速伺服缸可以對流量進(jìn)行準(zhǔn)確計量;沖洗閥的作用有沖洗、關(guān)閉測試、打開排放等,在測試之前要對系統(tǒng)進(jìn)行沖洗,這樣可以保證測試時不受上次測試的影響,測試結(jié)果真實,避免交叉污染;慢速伺服缸是用來對進(jìn)入測試油液體積的準(zhǔn)確計量,由于油液清潔度的標(biāo)準(zhǔn)是在某一容積內(nèi)的顆?？倲?shù),所以對進(jìn)入測試油液體積的準(zhǔn)確計量是至關(guān)重要的;輸出設(shè)備主要有打印機(jī)、計算機(jī)輸出接口等,用于打印測試結(jié)果或讓計算機(jī)保存測試結(jié)果,測試結(jié)果一般采用ISO4406、NAS1638、SAE4059等標(biāo)準(zhǔn)。
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