HYDAC CS1220-A-0-0-0-0/-000 工作原理
該傳感器的核心測量原理是光遮擋法,也叫光阻法,與實驗室里用的精密顆粒計數(shù)器一樣。
當液壓油或潤滑油流過傳感器內(nèi)部時,會經(jīng)過一個很窄的光學檢測區(qū)域。這個區(qū)域里,一側(cè)是光源(通常是激光或LED),另一側(cè)是光電探測器,光線從一側(cè)直接照到另一側(cè)。正常情況下,光線不受干擾,探測器收到的是穩(wěn)定的光信號。但當油液中有固體顆粒流過這個檢測區(qū)域時,顆粒會短暫地擋住光線,探測器接收到的光強就會瞬間下降。每一個顆粒通過,就產(chǎn)生一次光信號的下降脈沖。
傳感器內(nèi)部的電子電路會捕捉每一次脈沖,然后根據(jù)脈沖的幅度大小來判斷這個顆粒有多大——顆粒越大,遮擋的光越多,脈沖幅度就越大;顆粒越小,脈沖幅度就越小。同時,根據(jù)脈沖出現(xiàn)的頻率來統(tǒng)計單位時間內(nèi)有多少顆粒通過。這樣就能同時得到兩個關(guān)鍵信息:顆粒的數(shù)量和顆粒的尺寸分布。
得到原始數(shù)據(jù)后,傳感器內(nèi)部的微處理器會按照預設的國際標準算法(ISO 4406:1999、SAE AS 4059 或 NAS 1638)進行換算。算法會把不同尺寸區(qū)間內(nèi)的顆粒數(shù)量,分別對應到各個清潔度等級上。比如 ISO 4406 規(guī)定了大于4微米、大于6微米、大于14微米三個尺寸段,每個尺寸段對應一個等級數(shù)字,最終輸出像 18/16/13 這樣的三級清潔度編碼。等級數(shù)字越大,代表油越臟。
另外,傳感器內(nèi)置了氣泡抑制功能。因為油液中有時會混入氣泡,氣泡通過檢測區(qū)時也會遮擋光線,如果不處理就會被誤判為顆粒。傳感器通過分析脈沖的波形特征來區(qū)分顆粒和氣泡——顆粒產(chǎn)生的脈沖和氣泡產(chǎn)生的脈沖在形狀上有明顯差異,系統(tǒng)會把氣泡的信號過濾掉,只保留真實顆粒的計數(shù),保證測量結(jié)果不受氣泡干擾。
整個測量過程中,油液只需要以每分鐘30到300毫升的流量通過傳感器,這個流量非常小,對主液壓回路幾乎沒有影響。傳感器可以持續(xù)不間斷地工作,把實時的清潔度數(shù)據(jù)通過4到20毫安的模擬電流信號輸出給外部的PLC、DCS或顯示儀表,也可以直接在本體的LED顯示屏上讀取當前數(shù)值。
