基于光強自動調(diào)整的在線油液監(jiān)測裝置的研究.pdf

1、為解決大型連續(xù)作業(yè)設(shè)備、關(guān)鍵設(shè)備和高安全性要求設(shè)備的實時現(xiàn)場監(jiān)測與診斷問題，在線油液監(jiān)測裝置的研發(fā)已成為油液監(jiān)測技術(shù)的研究和開發(fā)熱點之一。本課題從在線油液監(jiān)測角度出發(fā)，利用CCD采集LED光源照射的油液圖像，通過用圖像采集卡采集圖像信息，并傳輸至計算機，繼而通過圖像處理的方法，分析油液中的磨粒成份與含量，從而快速獲取設(shè)備當(dāng)前所處的狀態(tài)。 由于光學(xué)傳感器自身具有抗干擾、易調(diào)節(jié)的優(yōu)點，使得利用光學(xué)傳感器進行油液狀態(tài)監(jiān)測成為油液監(jiān)測發(fā)

2、展的新方向，本文通過綜合和分析以往研究成果，提出了使用LED光源進行監(jiān)測的結(jié)構(gòu)，并設(shè)計了可在在線監(jiān)測使用的可調(diào)節(jié)油池。文中分析了不同油液中懸浮顆粒對不同波長的光線的散射和透射作用，決定選擇波長為650nm的光源作為監(jiān)測使用光源。在實驗過程中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)油液的磨粒濃度過高時，光源發(fā)出的光透過油池后照到CCD上，光強度非常弱，導(dǎo)致CCD采集的圖像不清，無法對圖像進行數(shù)字化分析，達不到在線監(jiān)測的目的。為此我們設(shè)計了雙光路的監(jiān)測結(jié)構(gòu)，其中一路光信號

3、用于CCD采集，另一路光用于對系統(tǒng)的光強度進行調(diào)節(jié)。在此基礎(chǔ)上根據(jù)模糊控制理論，設(shè)計了調(diào)節(jié)裝置，通過在裝置中設(shè)定到達CCD后的光強度值，以保證絕大多數(shù)油樣可在CCD上形成清晰的圖像。當(dāng)油樣中磨粒濃度過高，超過調(diào)節(jié)裝置上限時，裝置發(fā)出報警信號。 在調(diào)節(jié)裝置的硬件電路設(shè)計上，采用了MSP430單片機，它通過采集光敏二極管輸出的經(jīng)放大濾波后的電信號，將其轉(zhuǎn)換成數(shù)字量并根據(jù)固化在單片機內(nèi)的模糊控制規(guī)則來確定PWM電壓的輸出量，以達到調(diào)節(jié)