一种压力机自动润滑油箱清洁度检测装置

孙 健，朱 霖，邵振荣

（扬力集团股份有限公司，江苏 扬州 225000）

油品清洁度指标与压力机的性能和可靠性有直接关系。因此，压力机生产企业除了对零件的材质、加工尺寸、形位公差等项目进行控制之外，还要加强对润滑油品清洁度的监控。随着压力机使用次数的增加，机床内油品杂质越来越多，对压力机各个重要运动部件造成磨损，加速老化，危害很大。因此，定期优化油品并对油品进行清洁度检测，避免和减少杂质生成，保持压力机整机润滑的清洁，对于延长压力机使用寿命有重要影响。

但是，如何检测油品，检测标准是什么，成为质检部门棘手的问题。国内大多数机械加工行业对油品清洁度的检测概念都不严格，没有专用的检测装备，清洗不干净、不彻底，不能把杂质相对完全地分离出来，无法使结果有较高的重复性和再现性。本文介绍一种压力机自动润滑油箱清洁度检测装置，能有效对压力机自动润滑油箱内杂质含量进行不间断检测，及时给出检测结果，避免因油箱、油管杂质堵塞造成的润滑故障和机械磨损。

1 检测装置构成

本文介绍的一种压力机自动润滑油箱清洁度检测装置，是由光学粒子监控器LDP100 和扬力P2H电控系统构成，监控器负责对油箱内杂质成分进行光学分析，实时给出测量数据，压力机接收数据后，对数据进行处理转换为直观的清洁度数值显示，从而对压力机进行不间断的油品清洁度检测。

2 检测装置工作原理

2.1 测量原理

光学粒子监控器按消光原理工作,粒子在测量元件中按照其大小和数量，利用激光进行分类。测量值根据ISO 4406:99（出厂设定）或SAE AS4059E 得出。

如图1 所示，测量组件由液体流过的测量元件1、激光束3 和光电二极管2 组成。当粒子流经激光束时，光电二极管检测到的光强则会减弱。粒子越大，强度减弱的幅度越大。

图1 光学粒子监控器构成

2.2 测量信号的处理

光学粒子监控器持续测量，其测量数据通过设定的输出信号/接口传输：数据通过CAN 总线；模拟输出4mA～20mA；二进制警报输出。

这里选择采用4mA～20mA 模拟量输出作为输出信号和压力机PLC 进行数据对接。

2.3 测量值范围的确定

根据模拟输出信号测量的电流值，利用下列公式可计算符合ISO 4406:99 的范围值：

式中：OZ 为范围值，I 为模拟输出电流。

电流值4mA 对应的范围值为0；电流值20mA对应的范围值为26。这些值构成线性曲线。

2.4 流量和粘性

为确保系统的可靠工作，设备需要保持在50 和400ml/min 之间的恒定流量。该值在两个流向上均适用，设备流向可自由选择。确保压力足够高，能够实现所需的流量，尤其是高粘性流量。图2 显示了针对不同粘性流量的压差。

图2 不同粘性流量的压差

2.5 无泡沫和水滴

测量的液体中不得含有泡沫和水滴。否则测量结果可能会出现误差。高范围值一般表示测量液体中形成了泡沫和水滴。分尺寸的通道中出现同样的范围值亦可能表示出现该状况。通过肉眼评估是非常不可靠的。

以下方法有助于减少泡沫或水滴的形成：开始测量后采用流量或压力调节。如果通过泵产生流量，力求实现低脉冲。在开始测量之前安装泵，因为在吸入端安装可能导致形成泡沫，从而导致粒子计量错误。

3 电气信号连接

按图3、图4 所示对产品进行接线。将光学粒子监控器1，2 端子接入DC24 直流电源，6 端子接入压力机PLC 控制器模拟量模块4mA～20mA 输入端子。

图3 光学粒子监控器接线图

图4 压力机模拟量模块接线图

4 数据处理和显示

压力机电气部分采用欧姆龙触摸屏NB10W-TW01B，欧姆龙CPU 模块CJ2M-CPU33，欧姆龙模拟量输入模块CJ1W-AD081-V1 组成。PLC模拟量模块接收到光学粒子监控器发出的4mA～20mA 电流值后，如图5 所示PLC 通过对数值进行比例关系和虚实数转换后，得到油品清洁度检测数值，并在图6 触摸屏画面上显示。

图5 PLC 清洁度检测数据处理

图6 触摸屏清洁度数值显示

5 结束语

本文详细介绍的一种压力机自动润滑油箱清洁度检测方法，检测信号稳定、准确，能有效对油箱内杂质含量进行不间断检测，及时给出检测结果，避免因油箱、油管杂质堵塞造成的润滑故障，大大增加机床润滑使用寿命，提高设备可靠性。