固体颗粒污染是造成液压系统故障的主要原因,因此对液压系统油液进行固体颗粒污染度检测是确保液压系统工作可靠性的有效手段。在诸多污染度检测传感器中,金属微孔滤膜传感器以金属微孔滤膜为传感介质,当油液通过滤膜时,油液中的颗粒污染物被滤膜收集,使滤膜微孔逐渐堵塞。若滤膜两端的压差一定,则油液通过滤膜的流量随着堵塞的增加而逐渐减小;若通过滤膜的流量一定,则滤膜两端的压差逐渐增大,而流量或压差的变化与油液的污染程度有关,通过检测与流量或压差有关的参数就可以评定油液的污染度。金属微孔滤膜传感器在污染度检测过程中不受油液颜色及油液中水分和气泡的影响,因此可适用于离线或在线检测各类矿物油、乳化液和高水基溶液的固体颗粒污染程度。鉴于该传感器在颗粒污染度检测方面的显著优点及潜在的应用前景,对该传感器的研究现状进行介绍。
1金属微孔滤膜传感器的研制现状
目前用于油液固体颗粒污染度检测的金属微孔滤膜传感器主要由美国的DIAGNETICS公司生产,其关键元件是约0.1mm厚的金属微孔滤膜,滤膜上的微孔尺寸共有3种规格,分别为5、10和15μm,其中10μm滤膜在电镜下的显微结构,目前未有国外资料对该传感器的制作情况进行介绍,国内有关专家根据电镜分析结果认为该传感器是用LIGA技术制造出来的。该技术虽然有许多优点,但它的工艺步骤比较复杂,制作成本昂贵。
2 微孔滤膜污染机制的研究现状
准确的固体颗粒污染度检测结果对液压系统的主动预防性维护有着积极的作用,而准确的污染度检测模型的建立依赖于对微孔滤膜传感器在污染度检测过程中其污染机制的深刻认识之上。
3结论
( 1) 介绍了金属微孔滤膜传感器的研制现状,提出了在不锈钢丝网表面化学镀镍来制备金属微孔滤膜传感器的新方法。
( 2) 对微孔滤膜污染机制的国内外研究现状进行了介绍,指出目前微孔滤膜污染机制的分析研究主要用于食品、医药及污水处理等领域,在污染检测领域尚无人研究。通过对污染检测用微孔滤膜的初步研究表明,微孔滤膜的污染机制为标准孔堵塞,即污染度检测过程属于滤膜堵塞的初始阶段。
( 3) 对金属微孔滤膜传感器污染度检测模型的国内外研究现状进行了介绍,指出目前在用的大多数检测模型均是根据半定量的污染度检测结果(质量污染度或污染度等级)来确定样液的污染度水平或样液中固体污染颗粒的尺寸分布情况,检测精度有待提高,而基于Ruth阻力理论建立的污染度检测模型可以提高对油液的检测精度,是一种建立金属微孔滤膜传感器污染度检测模型的新方法。