國內(nèi)外的資料統(tǒng)計說明,液壓潤滑系統(tǒng)的故障70%~85%是由油液的顆粒污染引起的,所以油液的顆粒污染問題在液壓潤滑行業(yè)引起了相當?shù)闹匾?對油液的監(jiān)控也就顯得很有必要。在液壓潤滑系統(tǒng)中,所討論的顆粒尺寸,其大小范圍為0.5~200μm,最關(guān)鍵的是5~15μm。一般顆粒分為軟質(zhì)和硬質(zhì)二種,軟質(zhì)顆粒有填加劑與水的凝聚物、油料基本成分分解與聚合物、棉絨纖維等,這些物質(zhì)可包圍在熱交換器表面,降低散熱能力,導致系統(tǒng)發(fā)熱;由于軟顆粒在元件的動態(tài)間隙中堵塞與沉積,導致閥芯卡塞,動作失靈;纖維可以粘附于濾網(wǎng)與孔口、噴嘴上并捕集碎屑。硬質(zhì)顆粒有制造過程中帶入的切屑、維護與工作環(huán)境中侵入的微粒,以及系統(tǒng)中的磨損產(chǎn)物及氧化物等。

　　這些硬質(zhì)顆粒的危害最大,較大的顆?？梢鹜话l(fā)性失效,較小的可引起沖蝕磨損或淤塞使閥芯卡死,總之它能加速元件的磨損而使元件失效。污染顆粒引起的磨損有切削磨損、疲勞磨損、黏著磨損、沖蝕磨損等。目前能對污染顆粒進行有效監(jiān)控的設(shè)備有自動顆粒計數(shù)器,其外形圖如圖1所示。下面就對其進行簡要的介紹。

　　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,通過用標準的污染物來校準,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,另一個標準精度的激光,用于測量在6μm到68μm之間的污染物,并使用了雙激光束獨特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)果和極佳的重復性。