·180· 北京科技大学学报 1998年第2期 100(a) 100r (b) 80 80 米 40 7 10 0 12 14 16182022 光波长/×10-'μm 光波长/×10-μm 图2几种油样的透光率特性曲线 1-20机油；2-真空泵油；3-MD1130；4HL110;5-32*液压油 剂种类有关. 在光波长0.4~0.7μm范围内，5种油样透光率变化较大，且透光率随波长的增大而增大； 在0.7~0.8μm范围内，5种油样的透光率曲线变化较平稳，透光率的大小主要由油样的污染 等级来决定；在0.8~1.0μm范围内，透光率曲线不稳定，有较明显的波动；在1.0~1.8μm范 围内，透光率曲线在1.2,1.4μm处出现两个较大的波谷（即吸收峰），这是由于油样在成分构 造上具有共性，即主要由碳、氢元素组成， 以上分析表明，在光波长0.7~0.8um范围内，油样对测试光均具有一般吸收特性，透光率 相对稳定且较大.根据市场上现有激光管的型号（主要考虑功率和体积），选用LT023MC型半 导体激光管作为光源此半导体激光管不仅体积小，且性能稳定，正常工作时，激光管发出的 光波长为0.77~0.795μm,恰好满足要求 2.3油样粘度和颜色对测试光的影响 图3为7"机油、20机油和30机油3种油样的透光率曲线，其污染等级相近.从图中可以 看出，当油样粘度相差不大时，在光波长0.7~0.8μm范围内粘度对透光率影响较小. 图4为污染度等级相近的液压油与航空红油的透光率曲线.在光波长0.7~0.8μm范围 内，航空红油的透光率明显比液压油要小，因此颜色深的油样对透光率有影响.但在此波段 内，其影响为最小 2.4单光源双光路系统 为了减少油液颜色和其他因素对透光率的影响，本测定装置采用了分光技术，设计出单 激光光源双光路的光电系统.图5为测定装置的原理方框图. 来自光源的光束1经分光装置（图中虚框部分）按一定比例分成两束光1和1，油池1和油 池2分别用来放置同牌号的旧油和新油.当I和1，通过它们时，光强度衰减为I,和12，根据式 (5)得=，e4,。=,e4光敏元件将接受到的，和I转变为电信号.运算电路将这些信号 相除并取对数，即 In(/)=In(/)+(kd2-k d) (⑥) 最后经放大器放大后输出.其值的大小便反映了油液的污染程度.式(6)中，d,d,为油池厚度，北 京 科 技 大 学 学 报 1 9 9 8 年 第2期 10 (卜 了, 、 : 10 0 r 哥嗽喇求、 舟、月,`é 哥来姻岁、 4 5 6 7 8 9 1 0 0 L 刃 2 0 2 2 光波长z x 一o 一 ’ , m 圈 2 几种油样 的透光率特性 曲线 12 14 16 1 8 光波长 zx 一。 一 , “ m 1一 20 `机油; 2 一真空泵油 ; 3 - M D n 30 ; 卜 H L 11;0 -5 3 2 .液压油 剂种 类有 关 . 在光 波长 .0 4 一 .0 7 o m 范 围 内 , 5 种 油样透 光率变化较大 , 且透光 率随波 长的增 大而增大 ; 在 0 . 7 一 0 . 8 o m 范围 内 , 5 种油 样 的透 光 率曲线 变化 较平稳 , 透光 率的大小主要 由油 样的污 染 等级 来 决定 ; 在 .0 8 一 1 . 0 o m 范 围 内 , 透光 率 曲线 不稳 定 , 有 较 明显的 波动 ; 在 1 . 0一 1 . 8 ; m 范 围 内 , 透 光 率曲线在 1 . 2 , 1 . 4 o m 处 出现 两个 较 大的波谷 (即 吸收峰) , 这是 由于 油样在 成分构 造上 具有 共性 , 即主要 由碳 、 氢元素组成 . 以上 分析表 明 , 在 光波 长 0 . 7 一 0 . 8 o m 范围 内 , 油 样 对测 试光均具 有一般吸收特性 , 透光 率 相对 稳定且 较大 . 根 据市场 上现有 激光 管的型 号 (主要 考虑功 率和体积 ) , 选用 L I D2 3M C 型半 导体激 光 管作 为光 源 . 此半 导 体激 光 管不仅体 积小 , 且性 能 稳定 , 正 常 工 作时 , 激光管发 出的 光波 长为 0 . 7 一 0 . 7 95 o m , 恰好满 足要 求 . .2 3 油样粘度 和颜色对测试光的影响 图 3 为 7 # 机油 、 2 0 招机 油 和 3丫机 油 3 种 油样 的透 光率 曲线 , 其污染 等级相 近 . 从图中可 以 看 出 , 当油 样粘度相差 不大 时 , 在 光波 长 0 . 7 一 0 . 8 “ m 范 围内粘度 对透光率影 响较小 . 图 4 为污染 度 等级 相 近 的液压 油 与航空红 油 的透光 率曲线 . 在 光波长 .0 7 一 .0 8 林m 范围 内 , 航 空 红油 的 透 光率 明显 比液压 油要 小 , 因此 颜 色深 的油 样 对透光 率有影 响 . 但在此波段 内 , 其影 响为最 小 . .2 4 单光 源双光 路 系统 为 了减 少油液 颜 色和 其他 因素对透 光率的影 响 , 本测 定装 置采 用了分光 技术 , 设计 出单 激 光光 源双 光路 的光 电系统 . 图 5 为测定 装置 的原理 方框 图 . 来 自光 源 的光束 ,0经分光 装置 (图 中虚框部分 )按 一定 比例分成 两束光 人利 ,.z 油池 1和 油 池 2分别 用 来放置 同牌号 的 旧油 和新 油 . 当 人和 人通过它 们时 , 光强 度衰减 为 I t ,和 几 , 根据式 (5) 得 几一人 e 一 介两 , 几一人e 一 叭 . 光敏元 件将 接受 到 的 人 , 和 I 。转 变为 电信号 . 运算电路将这些信号 相 除并 取 对数 , 即 I n (人 , / 几) = I n (人 / 人) + (凡姚一 k l d l ) ( 6 ) 最后 经放大 器放 大后 输 出 . 其值的大 小便反 映 了油 液 的污染程 度 . 式 (6) 中 , 试 , 魂为油池厚度