大量研究表明,70%的液压系统故障是因液压油液、润滑介质油液的污染而造成的,而固体颗粒污染引起的故障又占总污染故障的60%～70%。现有的颗粒度检测设备成本较高、质量较大,研制一款便携式、低成本的颗粒度检测设备具有重要意义。本论文主要研究内容如下:第一章:绪论。介绍了目前典型的油液颗粒检测方法,并比较了各种方法的优缺点。分析了光阻法检测液体颗粒的国内外研究现状,介绍了国内外主要的液体颗粒计数器生产厂家和产品类型,给出了便携式液体颗粒计数系统的研究背景、目的及意义,确定了本课题的主要研究内容。第二章:基于光阻法原理的颗粒计数系统总体方案。根据液体颗粒计数系统的设计指标,采用模块化的设计思想,将系统划分为液压模块、传感器模块、比较计数模块、控制器模块、步进电机驱动模块、电源模块和输入输出模块等7个模块。对光路、样品流通室尺寸、传感器机械结构进行了详细设计,确定了光路中各元件的型号和安装方式。第三章:液体颗粒计数系统硬件电路设计。采用i C-WKL驱动芯片来驱动激光二极管,实现恒功率控制。传感器的信号处理电路用互阻放大电路将激光二极管的电流信号转化为电压信号,用单位KRC滤波电路去除高频噪声,用差分放大电路提取信号并放大30倍。在Multisim中搭建了电路模型,用脉冲电流源模拟4μm颗粒产生的信号,验证信号处理电路的正确性。主控电路板集成了6路比较计数电路来处理传感器的信号。选用西门子公司的触摸屏,采用RS485通信的方式实现下位机和上位机的通信。第四章:颗粒计数系统软件系统设计。软件系统主要分为上位机程序和下位机程序两部分。上位机程序是人机交互界面程序,用户通过该程序向系统发送指令和读取检测结果。下位机程序是嵌入式系统程序,根据接收到的上位机指令驱动具体硬件运行,采集外部计数器的计数结果。第五章:误差分析与实验研究。根据系统组成,分析了安装误差、转速误差、体积误差和电压误差,得出系统误差主要来自体积误差和电压误差。系统的理论最大体积误差为0.14m L。信号处理电路理论上会产生最大16.2m V的电压误差。进行了尺寸校准实验、流量极限实验。使用MTD油基标准颗粒物质标定出了粒径尺寸与电压阈值的关系曲线。计数系统的工作流量的合理范围是12～24m L/min。第六章:总结与展望。总结了颗粒计数系统的研究进展及成果,指出进一步研究的工作重点,对未来研究工作提出展望。