[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

摘要

本发明涉及一种液压系统的油液污染在线监测装置及监测方法，通过在线监测液压系统的温度、压力和油液污染颗粒等参数，利用灰色预测模型建立温度、压力和油液污染颗粒变化预测曲线来评估液压系统油液污染程度，根据温度、压力、磨粒含量与故障之间的关联性，给出检查和维修建议，并反馈给技术人员，从而达到故障预警和视情维修的目的，可以及时发现液压系统的潜在故障，通过维修避免后续严重事故的发生，保障设备的有效运行，延长其工作寿命。

主权项

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：/n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；/n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；/n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；/n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：/n(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；/n(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；/n(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；/n(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/n /n(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/n(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；/n(7)灰色模型检验：/n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/n /n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；/n(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；/n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。/n