一、设计目标与要求

1、设计目标

    该仪器 用于检测润滑油在90~320℃高温工 作条件下的润滑脂蒸发损失。

    该仪器 通过加热系统提供设定温度并严格控温的恒温金属浴，将装有 润滑脂产品的试样杯组合件放入恒温金属浴中，在润滑 脂表面上通过热空气22h±0.1h，测定因 蒸发而引起的试样的质量损失。

2、设计要求

    该设备要求在90℃~320℃高温区长期稳定工作，能够控制温度精度在±1℃，同时保 证使用的安全性。除工作温度提高外，其余均按SH/T0661试验方 法要求进行设计。

3、技术参数

金属浴控温范围：90～320℃

控温精度：±1℃.

空气出口温度范围：90~320℃

控温精度：±1℃.

空气流量计：300~3000mL/min

输入功率：3KW

电源：AC220V、50HZ

二、设计方案内容

    大连北 港石油仪器有限公司提供的设计方案为采用32位arm工控PLC可编程控制器、彩色触 摸屏显示中文操作界面，智能控 温系统和恒温金属浴，保证仪 器的最高工作温度为320℃，短期最高使用温度为350℃，精度可达到±1℃ 。

1、工作原理

    该仪器 采用了模糊数学原理，通过铸 造加热板实现温度控制。采用最 先进的人工智能技术实现定点控温。智能PLC工控板 可以按照根据现场的各种方案建立的数学模型，从中找到最佳方案，使得传 统仪器无法解决的问题变为可能，使控温 点达到更高精度（见原理图）。

    

        图一、润滑脂 宽温度范围蒸发损失测定仪原理图

2、结构图

    该仪器 由空气预加热部分、恒温金 属浴部分和控制操作部分组成（见结构图）。空气预 加热部分包括空气泵、空气流 量计和空气预加热的加热器，恒温金 属浴部分包括高温金属浴和温度传感器，控制操 作部分包括控制箱体、彩色触摸屏、PLC工控可 编程控制器和固态继电器等，配件包 括润滑脂试样杯组件、蒸发器组合件等。

                           

图二、润滑脂 宽温度范围蒸发损失测定仪结构图

3、技术难点及解决方案

    在90℃~320℃高温区 检测润滑脂的蒸发损失通常会遇到的是传统仪器无法解决的技术问题，就是在 金属浴恒定温度时，热空气 对金属浴恒温的影响。比如说，试验温度为300℃。当金属浴恒温到300℃时，冷的润 滑脂试样杯加进去破坏了温度平衡后，于60分钟内重新恒定到300℃。具体解决方案如下：

    （1）金属浴 和两组热空气分别建立加热控制系统。各种独 立的控温系统可以快速控制各种的温度，达到设定温度。

    （2）空气预 热器的环形加热器采用铜铸造工艺，既保证 加热丝与空气隔离而不会被氧化，也保证 了高温加热时加热器不会过热，从而大 大延长了加热器的使用寿命。

    （3）采用人 工智能技术分别对各自独立的控温加热器的功率进行智能调节，找出最佳的功率值，达到又 快速又精确的效果。

传统的仪表控温系统，由于每 台仪表设计时只考虑各自的温度控制，考虑不 到一个系统对另一个系统的影响。人工智能技术，可以根 据对整个系统的要求，在系统温度不平衡时，限制引 起温度过冲的某些子系统的加热功率，同时，减少主系统加热量，使系统达到新的平衡。

    （4）仪器自 带故障保护功能，如果金 属浴传感器损坏或加热器失控，仪器自 动断电并提示化验员检修。