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油品破乳化度自动测定装置有效专利 实用

技术领域

[0001] 本实用新型涉及测试设备领域,具体涉及一种油品破乳化度自动测定装置。

相关背景技术

[0002] 油品和水形成乳化液后再分成两相的能力称为破乳化度,油品的破乳化时间越短,它的抗乳化性越好,反之油品破乳化时间越长,它的抗乳化性就越差。
[0003] 油质乳化使润滑油油膜受到破坏,散热性能变差,润滑油在使用过程中不可避免要与水或水蒸气相接触,破乳化性能差的润滑油会使润滑性能变差,增大部件间的摩擦,引起局部过热,以至损坏机件;油中的水分会促进部件生锈、形成乳化油和产生油泥,严重时易引起轴承烧瓦故障,故润滑油的抗乳化性是衡量汽轮机润滑油优劣的一项重要指标。
[0004] 目前,破乳化度的测定存在以下问题:油品破乳化度测定设备自动化程度较低,整个测试程序较多,需长时间等待和观察,需要实验员全程观察其油水分离情况并手工记录,测试效率较低,准确率有待提高。因此,开发一种油品破乳化度自动测定装置非常必要,以提高准确度和测试效率。实用新型内容
[0005] 本实用新型的目的是克服现有技术中的不足,提供一种油品破乳化度自动测定装置,以解决现有破乳化度测试费时费力及准确度的问题。
[0006] 这种油品破乳化度自动测定装置,包括试样搅拌支撑臂、恒温玻璃水浴缸、试样搅拌桨、试样搅拌桨升降机构、旋转量筒架、视觉检测系统和IPC工业电脑;试样搅拌桨升降机构的滚珠丝杆与试样搅拌支撑臂配合连接,试样搅拌支撑臂下方设有试样搅拌桨,试样搅拌支撑臂上方安装有试样搅拌桨马达;恒温玻璃水浴缸包括水浴搅拌马达、浴缸上盖板、加热棒、玻璃浴缸、水浴搅拌桨、搅拌桨保护罩和热电偶;旋转量筒架包括量筒架伺服马达、同步带和同步带轮,同步带轮通过同步带与量筒架伺服马达相连,同步带轮上装有量筒;浴缸上盖板上固定有热电偶、量筒架伺服马达、进出水管路和搅拌桨保护罩,搅拌桨保护罩上安装有同步带轮、水浴搅拌马达和加热棒;量筒、进出水管路、加热棒、水浴搅拌桨、搅拌桨保护罩和热电偶伸入玻璃浴缸内;量筒下方对应设置视觉检测系统;IPC工业电脑与热电偶、加热棒、步进伺服马达、量筒架伺服马达、水浴搅拌马达、试样搅拌桨马达及视觉检测系统相连。
[0007] 作为优选:试样搅拌桨升降机构包括步进伺服马达、联轴器、丝杆支座固定侧、滚珠丝杆、直线导轨、立板和丝杆支座支撑侧,滚珠丝杆依次通过丝杆支座固定侧和联轴器与步进伺服马达相连,滚珠丝杆和直线导轨分别安装在立板的正反面,直线导轨与试样搅拌支撑臂相配合,滚珠丝杆上端通过丝杆支座支撑侧支撑;试样搅拌桨升降机构还设有扭矩保护装置。
[0008] 作为优选:搅拌桨保护罩下端固定在恒温玻璃水浴缸底部,上端通过固定桥臂固定于浴缸上盖板上;固定桥臂高于置于量筒固定座内的量筒顶部。
[0009] 作为优选:旋转量筒架的同步带轮为环状,其外侧及内侧分别与浴缸上盖板及水浴搅拌马达底座间隙配合;同步带轮上安装有量筒固定座,量筒通过量筒固定座固定,清洗位量筒内为清洗液,测试位量筒内为样品;量筒固定座设有编码。
[0010] 作为优选:同步带轮、水浴搅拌马达及加热棒均设置在搅拌桨保护罩上的环形平台上,水浴搅拌马达及加热棒共用底座并固定安装在环形平台上,同步带轮与环形平台相对滑动。
[0011] 作为优选:旋转量筒架设置有原点,浴缸上盖板上对应设置有传感器。
[0012] 作为优选:视觉检测系统主要由CCD安装底板、CCD相机、CCD镜头及CCD同轴光组成, CCD安装底板上固定有CCD相机和CCD同轴光,CCD镜头与CCD同轴光相对应,CCD光路垂直于量筒。
[0013] 作为优选:恒温玻璃水浴缸外侧壁设有主控屏。
[0014] 本实用新型的有益效果是:本实用新型设置了视觉检测系统、旋转量筒架、IPC工业电脑,代替人眼睛去完成识别、测量、判断等功能,可实现测定过程全程无人值守,提高了准确度和测试效率,并消除了人工误差。

具体实施方式

[0020] 下面结合实施例对本实用新型做进一步描述。下述实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型原理的前提下,还可以对本实用新型进行若干改进和修饰,这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。
[0021] 实施例一
[0022] 本申请实施例一提供一种油品破乳化度自动测定装置,油品破乳化度自动测定原理是采用IPC工业电脑控制,实时对各运动部件进行监控及控制;利用视觉检测系统完成对量筒内试样的油水分离情况进行识别、测量、判断。装置包括试样搅拌支撑臂02、恒温玻璃水浴缸 07、试样搅拌桨04、试样搅拌桨升降机构01、旋转量筒架06、视觉检测系统09、IPC工业电脑08及主控屏05。试样搅拌桨升降机构01包括步进伺服马达011、联轴器012、丝杆支座固定侧013、滚珠丝杆014、直线导轨015、立板016、丝杆支座支撑侧017,通过带动试样搅拌支撑臂02使试样搅拌桨04精确升降。试样搅拌桨升降机构01的滚珠丝杆014与试样搅拌支撑臂02配合连接,试样搅拌支撑臂02下方设有试样搅拌桨04;浴缸上盖板072上固定有热电偶077、量筒架伺服马达061、进出水管路10和搅拌桨保护罩076,搅拌桨保护罩 076上安装有同步带轮063、水浴搅拌马达071和加热棒073。旋转量筒架06包括量筒架伺服马达061、同步带062、同步带轮063,同步带轮063通过同步带062与量筒架伺服马达061 相连,通过IPC工业电脑08控制使量筒11精确转至相应的位置。旋转量筒架06上设有量杯固定座064。进出水管路10、加热棒073、水浴搅拌桨075、搅拌桨保护罩076、热电偶077 伸入玻璃浴缸074内,使水浴恒温至设定温度并均匀。试样搅拌桨04通过上下升降完成自身的清洗和旋转到测定位量筒内试样的搅拌。滚珠丝杆014依次通过丝杆支座固定侧013和联轴器012与步进伺服马达011相连,并与直线导轨015一起固定在立板016的正反面。试样搅拌桨马达03安装在试样搅拌支撑臂02上。IPC工业电脑08与热电偶077、加热棒073、步进伺服马达011、量筒架伺服马达061、水浴搅拌马达071及视觉检测系统09相连。破乳化度的测定利用视觉检测系统自动检测及定位原理,采用IPC工业电脑控制,对量筒内的油水分离情况进行识别、测量、判断,逐个完成测定。
[0023] 玻璃浴缸074通过进出水管路10注水至刻度线。换水时,经进出水管路10,利用虹吸原理放空玻璃浴缸074后,重新充满水。
[0024] 搅拌桨保护罩076下端固定在恒温玻璃水浴缸07底部,上端通过固定桥臂12固定于浴缸上盖板072上。固定桥臂12高于置于量筒固定座064内的量筒11顶部,不妨碍旋转量筒架的旋转。
[0025] 旋转量筒架06的同步带轮063为环状,可360度旋转,其外侧及内侧分别与浴缸上盖板 072及水浴搅拌马达底座13间隙配合。
[0026] 量筒固定座064安装旋转量筒架06上,可根据需求布置一定数量,也可环形均布,其中清洗位为1至3个。量筒11伸入恒温玻璃水浴缸07内一定深度并通过量筒固定座064固定,清洗位量筒内为清洗液,测试位量筒内为样品。
[0027] 试样搅拌桨升降机构01采用滚珠丝杆014与直线导轨015组合,通过自带编码器的步进伺服马达011精确控制滚珠丝杆旋转,使试样搅拌支撑臂02在直线导轨015上上下移动,带动试样搅拌桨04的精确升降。IPC工业电脑控制旋转量筒架转动,使待测样品(测试位)或清洗位转至搅拌桨下(搅拌位),完成样品的搅拌或搅拌桨的清洗。
[0028] 旋转量筒架06、水浴搅拌马达071及加热棒073共用搅拌桨保护罩076上的环形平台,由环形平台承载,水浴搅拌马达071及加热棒073共用底座,固定安装在环形平台上,旋转量筒架06与环形平台相对滑动。
[0029] 为了精确控制,量筒固定座064设有编码。利用编码,IPC工业电脑和量筒架伺服马控制处于测试位或清洗位的量筒转至搅拌位或检测位,完成分别搅拌、清洗或检测。旋转量筒架06的同步带轮063通过同步带062与量筒架伺服马达061相连,并精确控制旋转量筒架的转动距离,使试样搅拌桨伸入到指定编码的量筒固定座内的量筒中。
[0030] 旋转量筒架06设置有原点,浴缸上盖板072上设置有传感器。原点校准时,旋转量筒架转至原点位置时,传感器检测到原点,量筒架伺服马达061或IPC工业电脑08记住原点位置,完成自动找正。原点一般为试样搅拌桨投影位置及量筒固定座1号位,搅拌桨投影位置称搅拌位。
[0031] 视觉检测系统09主要由CCD安装底板094、CCD相机093、CCD镜头092及CCD同轴光 091组成,检测量筒样品的变化,完成测试。CCD光路垂直于量筒。视觉检测系统全程采集图像,记录各检测节点的实时数据,传送给专用的图像处理系统,根据像素分布和亮度、颜色等信息,进行各种运算来抽取目标的特征,进而根据判别结果,确定试验终点。也可回看图像,确认试验终点。视觉检测系统对应的旋转量筒架位置称检测位。
[0032] 试样搅拌桨升降机构01设有扭矩保护装置,当试样搅拌桨未对准量筒中心,下降时碰到旋转量筒架或量筒固定座时,或超过负荷时,步进伺服马达停止运转并使搅拌桨上升,避免损坏搅拌桨及其支撑臂。
[0033] 仪器默认清洗位,可人工设置清洗位并记忆,最多可设置3个清洗位。
[0034] IPC工业电脑08利用热电偶077,控制加热棒073加热启停,使水浴温度恒温至设定温度,本例为54℃。水浴搅拌桨075使玻璃浴缸074内各点温度均匀。
[0035] 恒温玻璃水浴缸07外侧设有主控屏05。
[0036] 实施例二
[0037] 本申请实施例二提供一种油品破乳化度自动测定装置的测定方法,步骤如下:
[0038] S1、仪器开机自动寻找原点并校准,同时水浴开始加热及搅拌。IPC工业电脑08通过热电偶077反馈,控制加热棒073加热启停,使水浴温度恒温至设定温度,本例为54℃。
[0039] S2、设置仪器参数,恒温时间为20min,搅拌时间为5min。
[0040] S3、量筒11内放置样品,本例测试A、B两个样品,分别对应量筒A、量筒B。
[0041] S4、水浴温度恒温至54℃±1℃,将试样量筒置于水浴中,把试样搅拌桨04垂直放入量筒中,启动测试,开始记录恒温时间。
[0042] S5、量筒A恒温20min,启动搅拌,5min后,停止搅拌,同时开始分层计时,并迅速提起试样搅拌桨04。旋转量筒架06使试样搅拌桨04至清洗位,完成清洗。
[0043] S6、旋转量筒架06使量筒A旋转至检测位,CCD实时摄取原始图像,分析特征参数,当识别到明显的分界线后,通过工控机来计算乳化分层的时间、体积等相关信息,完成量筒A 测试。
[0044] S7、旋转量筒架06使量筒B至搅拌位,试样搅拌桨04垂直放入量筒中,重复步骤S5、 S6,依次循环完成所有试样的测试。

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