[发明专利]一种液压系统的油液污染在线监测装置及监测方法

权利要求书

1.一种液压系统的油液污染在线监测装置的监测方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一，获取数据信息，包括以下子步骤：

子步骤一：通过传感器，将实时监测到的液压油在液压泵进出口和执行器进出口处的压力值和温度值传入计算机进行储存；

子步骤二：通过自动颗粒计数器对油液进行在线取样，对油液中的磨损颗粒含量进行实时监测统计；

步骤二：根据油液污染度分级的国际标准NAS1638进行污染度分级，若经检测油液颗粒污染度超出国际标准NAS1638规定的10级，则报警，否则进入步骤三；

步骤三：通过步骤一中得到的压力值、温度值和磨损颗粒含量，通过灰色预测模型分别建立磨损颗粒含量、温度、压力数据变化预测趋势图；其中三个参数的模型建立方法相同；所述灰色预测模型的建模步骤如下：

(1)对液压系统液压油的其中一个参数进行定期间隔取样，得到原始数列x⁽⁰⁾＝{x⁽⁰⁾(1),x⁽⁰⁾(2),...x⁽⁰⁾(N)}；x⁽⁰⁾(N)为某一参数的在第N时段的测量值，N为检测时段的序数；

(2)对原始数列x⁽⁰⁾一次累加生成新数列x⁽¹⁾＝{x⁽¹⁾(1),x⁽¹⁾(2),...x⁽¹⁾(N)}；x⁽¹⁾(N)为测量值x⁽⁰⁾(N)一次累加值；

(3)对生成数列x⁽¹⁾建立一阶常微分方程常数a为发展灰数，u为内生控制灰数，t为时间；

(4)将x⁽¹⁾(2),x⁽¹⁾(3),......x⁽¹⁾(N)分别代入以上方程，用差分代替微分，将x⁽¹⁾(i)替换为简化后得到数组

(5)令y＝(x⁽⁰⁾(2),x⁽⁰⁾(3).....x⁽⁰⁾(N))^T，令则矩阵形式简化为y＝BU，此方程的最小二乘估计为

(6)把估计值与代入时间响应方程当k≥N时，这是相对于一次累加序列x⁽¹⁾的拟合值，用后减运算还原，就得原始序列的预测值k是预测值的序数，是对原始数列x⁽⁰⁾(k+1)的预测值；

(7)灰色模型检验：

残差大小检验，即对模型值和实际值得残差进行逐点检验；首先按模型计算将累减生成与x⁽⁰⁾(i)的绝对残差序列Δ⁽⁰⁾＝{Δ⁽⁰⁾(i),i＝1,2,...N},及相对残差序列Φ＝{Φ_i,i＝1,2...N}，并计算平均相对残差

给定检验指标α，当且Φ_N＜α时，称模型为残差合格模型；当模型不合格时，运用残差序列的形式建立残差灰色模型来修正原先建立的模型，提高建立好的灰色模型精度；

(8)根据液压油的磨损颗粒含量，温度，压力参数的灰色模型所得到各个参数的原始序列的预测值建立各个参数的预测曲线；

步骤四：结合液压油的磨损颗粒含量，温度，压力历史数据，建立正常工作状态下的参数变化曲线，将正常曲线和预测曲线相对比，当两者变化趋势发生差异后，将预测值与初设定的参数安全阈值Q进行比较，若预报值超出安全阈值，则计算机经过故障判断后输出报警信号至警示灯，警示灯报警。

2.如权利要求1所述的一种液压系统的油液污染在线监测装置的监测方法，其特征在于，若干警示灯显示内容分别为：液压泵异常、控制器异常、执行器异常、系统温度过高、压力泄漏、油液重度污染；根据不同警示灯报警，进行相应措施：

若液压泵进口的温度、压力参数正常而液压泵出口处任一参数达到安全阈值，则液压泵异常指示灯亮，应当对液压泵进行检查维护；若液压泵出口的温度、压力参数正常而执行器进口处任一参数达到安全阈值，则控制器异常指示灯亮，应当对控制器进行检查维护；若执行器进口的温度、压力参数正常而执行器出口处任一参数达到安全阈值，则执行器异常指示灯亮，应当对液压泵进行检查维护；若执行器进口温度达到安全阈值且磨损颗粒含量未达到安全阈值，系统温度过高指示灯亮，停机降温；若执行器进口温度达到安全阈值且磨损颗粒含量达到安全阈值则油液重度污染指示灯亮，表明油液污染严重，应当更换油液；若执行器进口压力低于安全阈值且磨损颗粒含量未达到安全阈值则压力泄漏指示灯亮，表明系统漏油，拧紧连接处零件；若执行器进口压力未达到安全阈值且磨损颗粒含量超过安全阈值，则油液重度污染指示灯亮，油滤堵塞，更换油液。