【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于润滑脂原位监测领域，具体涉及一种吸排一体的润滑脂原位超声检测装置及方法。
技术介绍
1、机械设备在工作运行时，相对运动的零部件，其接触表面会产生摩擦以及磨损。据统计，世界上有30％以上的能源消耗在摩擦损耗上，当磨损程度到达一定的限度时会影响机器正常工作和使用寿命。所以为了尽可能的减少摩擦的损耗，在相对运动的零部件间加入润滑剂，一般为润滑油或润滑脂，使其形成润滑油膜，以减少摩擦减轻磨损，同时还可起降温冷却、减缓振动等作用。润滑的目的不仅使机器运转得更快，更重要的是保证机器正常工作及延长使用寿命。尽管润滑剂会尽量减少摩擦，但摩擦是无法避免的。零部件在不同程度的摩擦时会产生磨粒，磨粒会在设备运转时进入润滑剂中，当设备所产生的磨粒浓度到达一定限度时，会对润滑剂的润滑效果造成一定的影响，进一步的会影响设备的正常运行和使用寿命，所以需要定期更换润滑剂。当机械设备发生非正常摩擦时，会产生较大的磨粒，也会对设备的工作造成影响。在对设备的润滑剂进行更换时，可以通过检测润滑剂中磨粒的含量和粒度，对设备在工作期间的运行状态进行一定的预测，所以油液检测对于机械设备故障的预测和报警起着至关重要的作用。传统的检测方式有原位检测和离线检测。原位检测是指设备在运行时对其进行检测，离线检测是指将其润滑剂收集后带到实验室中进行检测。离线式检测具有延时性，不能及时的检测出设备的故障。原位检测具有图像式、电感式、超声波式和激光式。不同的检测方式适用于不同的检测环境。由于润滑脂的流动性差且透光性较差，所以选用超声波式检测方法可以极大程度上提高检测的准确性。
技术实现思路
1、为解决以上现有技术存在的问题，本专利技术提出了一种吸排一体的润滑脂原位超声检测装置，该装置包括：双作用油缸模块、液压动力模块、超声发射模块、超声接收模块、信号处理模块以及控制分析系统模块；
2、所述双作用油缸模块为内部中空的柱体结构，双作用油缸模块的内部空间划分为活塞运动区域和润滑脂检测区域，其中活塞运动区域设置有两个动力油管接口，润滑脂检测区域设置有第一圆形凹槽、第二圆形凹槽、润滑脂进入口以及润滑脂出口；其中润滑脂进入口用于输入待检测的润滑脂，润滑脂出口用于流出润滑脂；
3、所述液压动力模块包括活塞、动力油管以及液压器，其中活塞设置在双作用油缸模块的活塞运动区域，液压器通过动力油管与双作用油缸模块动力油管接口连接，从而使得活塞在活塞运动区域运动；
4、所述超声发射模块设置在双作用油缸模块的第一圆形凹槽内，用于发射特定频率的超声波信号；
5、所述超声接收模块设置在双作用油缸模块的第二圆形凹槽内，用于接收超声发射模块发射的超声波信号；
6、所述信号处理模块用于对超声接收模块接收的信号进行预处理。
7、所述控制分析系统模块用于对整个设备进行控制以及对信号处理模块处理后的信号进行进一步的处理，得到检测的结果并判断设备状态；
8、一种吸排一体的润滑脂原位超声检测方法，该方法包括：
9、s1、双作用油缸主体外的预留第一圆形孔通过螺纹线与待检测机械设备的润滑脂排脂孔的预留螺纹通道相连接；
10、s2、启动液压动力模块，通过液压系统提供液压动力，从而控制活塞进行运动，将待检测润滑脂抽入双作用油缸模块的润滑脂检测区域；
11、s3、接通stm32f4高频发射板通过超声波换能器向待检测润滑脂发射特定频率超声波；
12、s4、超声接收模块接收经过待检测润滑脂后发生散射衰减的超声波信号，并将接收到的超声波信号输入到信号处理模块中；
13、s5、信号处理模块对接收到的超声波信号进行预处理；
14、s6、控制分析系统模块对信号处理模块预处理后的超声波信号进行量化分析得到润滑脂中磨粒粒度和浓度；
15、s7、将得到的粒度和浓度数据进行深度学习方法判断设备磨损状态，实现判断设备磨损状态的原位检测；
16、s8、将判断后的信息作为反馈对设备进行下一步控制，若判断后的信息正常，控制分析系统模块控制液压系统对检测后的润滑脂进行排放处理，完成检测；若信息异常，控制分析系统模块控制液压系统对重新对润滑脂进行抽取，并重复以上步骤。
17、本专利技术的有益效果：
18、本专利技术针对于目前机械装备中润滑脂润滑零部件废旧油脂排脂困难、润滑脂原位检测空白的困境提出了一种吸排一体的润滑脂原位超声检测的装置与方法，无需再利用润滑脂收集瓶，大大提高了设备的自动化程度，并减小了润滑脂提取的难度。并利用超声波散射衰减的原理，提高了润滑脂这种非牛顿流体且透光性差的材料的检测效率和准确性。
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1.一种吸排一体的润滑脂原位超声检测装置，其特征在于，包括：双作用油缸模块、液压动力模块、超声发射模块、超声接收模块、信号处理模块以及控制分析系统模块；
2.根据权利要求1所述的一种吸排一体的润滑脂原位超声检测装置，其特征在于，第一圆形凹槽设置在润滑脂检测区域的顶部，第二圆形凹槽设置在润滑脂检测区域的底部，且第一圆形凹槽与第二圆形凹槽相互对应。
3.根据权利要求1所述的一种吸排一体的润滑脂原位超声检测装置，其特征在于，双作用油缸模块中的润滑脂进入口和润滑脂出口的外表面均设有螺纹线用于连接轴承排脂孔，在活塞的作用下对轴承中的润滑脂进行抽取以及排放。
4.根据权利要求1所述的一种吸排一体的润滑脂原位超声检测装置，其特征在于，超声发射模块包括超声波开发板以及超声波换能器；其中超声波开发板用于为超声波换能器提供电磁信号，超声波换能器将电磁信号转换为超声波信号。
5.根据权利要求4所述的一种吸排一体的润滑脂原位超声检测装置，其特征在于，超声波开发板采用STM32F4高频超声波开发板。
6.根据权利要求1所述的一种吸排一体的润滑脂原
7.根据权利要求1所述的一种吸排一体的润滑脂原位超声检测装置，其特征在于，信号处理模块包括电荷放大器和AD高速采集卡；所述电荷放大器用于对输入的信号进行放大，AD高速采集卡用于对采集到的信号进行AD转换，并将转换后的信号输入到控制分析系统模块中进行检测。
8.根据权利要求1所述的一种吸排一体的润滑脂原位超声检测装置，其特征在于，控制分析系统模块对预处理后的信号进行检测包括：对转换后的数字信号进行分析，根据分析结果得到润滑脂中的磨粒粒度和浓度信息，根据磨粒粒度和浓度信息判断设备的磨损状态；根据设备的磨损状态产生控制信号，并将控制信号对设备进行调控。
9.一种吸排一体的润滑脂原位超声检测方法，该检测方法采用基于权利要求1～8任意所述的吸排一体的润滑脂原位超声检测装置，其特征在于，包括：
...【技术特征摘要】
1.一种吸排一体的润滑脂原位超声检测装置，其特征在于，包括：双作用油缸模块、液压动力模块、超声发射模块、超声接收模块、信号处理模块以及控制分析系统模块；
2.根据权利要求1所述的一种吸排一体的润滑脂原位超声检测装置，其特征在于，第一圆形凹槽设置在润滑脂检测区域的顶部，第二圆形凹槽设置在润滑脂检测区域的底部，且第一圆形凹槽与第二圆形凹槽相互对应。
3.根据权利要求1所述的一种吸排一体的润滑脂原位超声检测装置，其特征在于，双作用油缸模块中的润滑脂进入口和润滑脂出口的外表面均设有螺纹线用于连接轴承排脂孔，在活塞的作用下对轴承中的润滑脂进行抽取以及排放。
4.根据权利要求1所述的一种吸排一体的润滑脂原位超声检测装置，其特征在于，超声发射模块包括超声波开发板以及超声波换能器；其中超声波开发板用于为超声波换能器提供电磁信号，超声波换能器将电磁信号转换为超声波信号。
5.根据权利要求4所述的一种吸排一体的润滑脂原位超声检测装置，其特征在于，超声波开发板采用stm3...
【专利技术属性】
技术研发人员：范斌，张洲，冯松，宗哲英，付晓娟，阮宏宝，王占云，
申请(专利权)人：内蒙古农业大学，
类型：发明
国别省市：
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