传感器检测技术在油品快检中的应用
来源： 发布时间：2023-05-25 15:45:52摘要：本文主要介绍物理传感器检测分析的原理和组成，构成分析仪器的要素，以及构成的数字化检测单元的特征和在油品快速检测方面的应用。
关键词：检测、快检、传感器、润滑油品、检测单元
一、概述
传感器类的检测分析技术，是当代三大检测分析技术之一，属于油品快速检测(以下称快检)仪器。它有着响应速度快、检测精度高、结构紧凑、功耗和成本低等特点，在各个领域及行业有着广泛的应用。特别是本世纪以来，化学计量学、现代电子通信技术，以及物联网等技术的应用，推动了这项技术发展。实现了数字化控制和智能化管理，使“感、联、智”合为一体。
二、传感器检测组成与原理
油品检测传感器(本文简称传感器)，是一个独立的检测单元。由探头、信号调制解调、放大器、数模转换、内置PC等器件组成。探头是一个激励源，在被测油品中会产生激励衰减信号。激励信号通过解调放大后，进行数模转换输入内置PC数据处理，之后以485和232的方式输出检测数据。也可以与上位计算机(以下称上位机)构成油品检测数据处理和智能监测管理系统。
图-1 传感器原理及分析仪组成框图
传感器类型不同原理不同，一般分为动能、电容、电导、电磁、电热、湿敏、光电、能谱、生物……等。因为这些传感器内部的元器件都是低功耗，非危险源，并且通过了本安防爆认证，可以在危险场所安全使用。
因篇幅限制，只以动能式传感器原理为例，其它类别原理传感器原理略。
三、检测仪器(系统)构成及功能
传感器本身就是一个独立的检测分析数字化单元，不依赖上位机也能够独立工作。与上位机集成后，不仅能够解析判读检测数据，还可以成为一个智能化检测分析管理平台。
例如：根据润滑油品检测数据变化，分析判别油品劣质化程度，确定是否更换润滑油;跟踪测数据变化趋势，判断设备运行状态;分析磨损程度和性状，预判机械设备故障预期和可能发生部位，并且实现多种方式的报警。管理平台报出结果，用户可以有针对性组织检维修，改善机组润滑状况，避免重特大事故。上位机是集分析判断、润滑管理、视情检维修等信息的综合管理智能化平台。同时具备数据信号的无线(4G/5G)上传云端管理和有线(工业以太网、通信总线等)传输到客户控制管理终端设备。
图-2 润滑油在线检测分析仪(系统)组成框图
四、在工业快速检检的典型应用
工业快速检测(以下称快检)，主要是针对工业生产中的一类快速检测技术和仪器。“快检”定义范围较广泛，一般指与其它检测分析方法(或仪器)相比，检测分析时间明显缩短的方法和技术称之。有连续检测和对应连续输出结果功能的仪器和设备，就属于快检技术和仪器。传感器类检测分析仪器就是这类仪器。
油品类的快检技术和仪器也较多，大部分是实验室的。也有许多行业要求在线连续检测，以及对仪器设备耐震动、防潮湿、抗电磁干扰、防爆等要求，工业在线快检仪器被广泛应用在各个行业。这类技术也一直被国外一些公司所垄断，不转让该技术制成的仪器价格昂贵，运行成本很高。目前这种状况以及发生改变，国内一些知名科技企业(如亚泰光电等)与国内知名大学和研究机构合作，在当地政府的支持下，取得重大突破。对标国外一流品牌产品，已经研发出替代产品。经过小规模的试用，技术已经达到国外同类产品水平，甚至返销到国外。一边试用一边持续改进，在线油品快检仪器，在能源、材料、国防、交通运输、环境保护等领域都有较成功的应用。
1、油品智能调和工艺应用(应用1)
图-3 多种类油品调和工艺应用
2、大型风力发电机组润滑油监测(应用2)
图-4风力发电机组齿轮箱油品检测
因文章篇幅限制，其它应用案例(略)。
3、多捡测因子传感器连续检测记录
图-5多捡测因子传感器连续检测记录
五、综述
1、现代传感器检测技术是一个多学科理论应用的集合产物，特别是电子计算机技术、现代通信技术、化学计量学软件算法等技术的集成应用，彻底改变了传统物理传感器性质，使其变成为一个数字化检测控制单元。
2、传感器检测仪器还没有相应的技术标准，不同制造厂商产生传感器的性能相差较大。需要认真分析判断才能用好该技术。
3、检测传感器也是一种快检技术的应用，需要正确的与使用场景(现场工况)匹配，以保障该技术的成功应用。
4、检测传感器技术还在不断的发展中，许多新技术还在蓄势待发，应用范围也会不断扩展，淘汰落后的检测分析技术是必然趋势。
*通信作者：魏宏杰 联系电话：13296507670，邮箱：13296507670@126.com