光阻法颗粒计数器的研究

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在造成液压系统故障的众多因素中,油液中的颗粒污染物占了一半以上,因此检测油液污染度是近年来液压系统中的研究热点。而颗粒计数器的功能就是测量液压油中的污染度,检测出油液中的固体颗粒浓度,达到检测和提醒的功能,以减少因油液污染而使设备损坏的几率。颗粒计数器的研究中,提高测量精度是研究的关键。在造成测量误差的因素中,油液中的气泡经常导致颗粒测量不准。因此需要提升颗粒计数器测量精度,解决气泡造成误差的原因。首先对颗粒计数器的放大电路进行了设计,设计了包含互阻运算放大电路、差分放大电路(一)、带阻滤波电路、差分放大电路(二)、对数放大电路的整体电路,将颗粒穿过检测区后所产生的光信号转化为电信号,并将其放大至便于检测的倍数。并且重点研究电路噪声对放大电路产生的干扰,对其进行处理,并对滤波器进行仿真计算,以达到降噪作用。其次使用Zemax软件对气泡在检测区内被平行光照射后所产生的光信号进行仿真分析,并对单气泡、两气泡重合、相交以及气泡内含有液滴的多种工况进行分析。根据上述分析结果,提出气泡识别方法,即气泡在经过检测区时,所形成的不同于颗粒的光信号,根据该特征,对测量数据结果进行分析,将气泡特征的数据进行剔除,从而避免气泡所造成的测量误差。最后对所设计的颗粒计数平台进行实验测试,对粒径为4μm、6μm、14μm颗粒配比液压油进行测试,测出上述三种粒径颗粒的电压阈值,并在不同流速下进行测量。进行气泡处理方法的验证实验,并将其实验结果与传统的超声波除泡法、正压消泡法所测结果进行对比,对比结果证明了气泡处理方法的可靠性。
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