本发明涉及润滑系统微量检测，具体为一种油气润滑系统管线油膜状态的监测装置和监测方法。
背景技术：
1、在众多润滑技术中，油气润滑因其能精确控制润滑油的供给而被广泛应用于高转速、高精度的设备中。
2、在现有的气液两相流的研究中，大部分为液相充足，持续液体输入，大管径的实验环境，两相流液相占比最小的流型为环状流。由于油气润滑系统特有的实际工况，供油量极少，间歇供油，高速气体，小管径等特点，现有的气液两相流研究部分结论并不适用于油气润滑系统管线中的气液两相流。
3、现有技术对管线中两相流的监测研究主要包括：
4、1.高速摄影法：可以直接得到管线中两相流运动状态，后续进行图像处理判断流型，然而其拍摄的是二维图像，检测判断会有误差。
5、2.电容法：原理是依据气相与液相不同介电常数，两相占比变化会使电容传感器板间的介电常数发生变化，导致电容的变化，以电容的数值大小判断流型，但该检测管线不易安装，且介电常数易受管道材料，油液介质以及环境的影响，适用性不强，无法产品化。
6、3.电导探针法：在管道周向内侧不同角度安装电导探针，从而测出管道截面的液相厚度，从而判断流型。但电导探针法为侵入式测量，而油气管线直径小，对管线中油膜运动状态有影响，不适合用于此工况。
7、4.超声波法：超声波发出超声脉冲，接收由管壁-液相界面与液相-气相界面发射回来的的超声波来计算液相膜的厚度，此方法常用于液体流量计，对于油气润滑系统这种小管径于微油量的工况测量不准确。
技术实现思路
1、针对现有技术中存在的问题，本发明的目的是：提供一种油气润滑系统管线油膜状态的监测装置和监测方法，能够实时监测管线油膜状态，满足油气润滑系统的工况需求。
2、为了达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
3、一种油气润滑系统管线油膜状态的监测装置，包括第一光电装置、第二光电装置和信号处理装置；
4、第一光电装置和第二光电装置相互垂直且设于管线外侧，用于分别向管线发射红外光并获取红外光经过管线油膜扰动后的第一电流信号和第二电流信号；
5、信号处理装置用于将第一电流信号和第二电流信号处理后输出第一电压信号与第二电压信号，并将第一电压信号与第二电压信号的振幅分别与振幅阈值作比较，其中，当第一电压信号与第二电压信号的振幅均低于振幅阈值时，输出管线少油危险信号，否则输出管线有油安全信号。
6、进一步地，信号处理装置包括依次连接的iv运算放大器、低通滤波、高通滤波、二级放大、二级低通滤波、电压抬升电路和单片机；
7、iv运算放大器分别连接于第一光电装置和第二光电装置，用于将第一电流信号和第二电流信号转换为第一电压信号与第二电压信号并放大信号；
8、低通滤波用于滤除放大信号的高频干扰噪声以提高信噪比；
9、高通滤波用于滤除低通滤波后的直流信号分量；
10、二级放大用于二级放大高通滤波后的信号，此时信号表现为油膜对光的扰动信号；
11、二级低通滤波用于滤除二级放大信号后的高频噪声以提高信噪比；
12、电压抬升电路用于将二级低通滤波后的信号电压整体抬升；
13、单片机用于识别电压抬升后的输出信号，并将其振幅与振幅阈值作比较。
14、进一步地，信号处理装置还包括限幅电路，限幅电路分别连接于电压抬升电路和单片机，用于将电压抬升电路输出信号限幅在安全区域以保护单片机。
15、进一步地，第一光电装置包括第一红外led和第一光电二极管，第一红外led和第一光电二极管对应位于管线两侧；第二光电装置包括第二红外led和第二光电二极管，第二红外led和第二光电二极管对应位于管线另外两侧；第一红外led和第二红外led均用于向管线发射红外光且发射方向互相垂直，第一光电二极管用于获取第一红外led发射的红外光获取第一电流信号，第二光电二极管用于获取第二红外led发射的红外光获取第二电流信号，第一光电二极管和第二光电二极管分别连接于iv运算放大器。
16、进一步地，还包括红灯和绿灯，红灯和绿灯分别连接于信号处理装置，红灯用于输出管线少油危险信号，绿灯用于输出管线有油安全信号。
17、一种油气润滑系统管线油膜状态的监测方法，采用一种油气润滑系统管线油膜状态的监测装置，包括以下步骤，
18、利用第一光电装置和第二光电装置分别向管线发射红外光，获取红外光经过管线油膜扰动后的第一电流信号和第二电流信号；
19、将第一电流信号和第二电流信号处理后输出第一电压信号与第二电压信号，并将第一电压信号与第二电压信号的振幅分别与振幅阈值作比较，其中，当第一电压信号与第二电压信号的振幅均低于振幅阈值时，输出管线少油危险信号，否则输出管线有油安全信号。
20、进一步地，当判断管线有油安全时记一次脉冲，危险不记脉冲，无论判断为安全或危险，均记一次判断次数，当判断次数递增至预定值时，将脉冲数与脉冲阈值作比较，如果脉冲数大于或等于脉冲阈值则输出管线安全信号，反之输出管线少油危险信号。
21、总的说来，本发明具有如下优点：
22、管线油膜扰动后的第一电流信号和第二电流信号经过处理后获得第一电压信号与第二电压信号，当第一电压信号与第二电压信号的振幅均低于振幅阈值时，实际油气润滑系统管线油膜表现为少油危险状态。由此，本发明采用一种垂直90°双路红外检测的检测模型，能够对管线进行实时监测，双路检测提高了监测的可靠性，满足油气润滑系统小管径、微油量和间歇供油的工况需求。
1.一种油气润滑系统管线油膜状态的监测装置，其特征在于：包括第一光电装置、第二光电装置和信号处理装置；
2.根据权利要求1所述的一种油气润滑系统管线油膜状态的监测装置，其特征在于：信号处理装置包括依次连接的iv运算放大器、低通滤波、高通滤波、二级放大、二级低通滤波、电压抬升电路和单片机；
3.根据权利要求2所述的一种油气润滑系统管线油膜状态的监测装置，其特征在于：信号处理装置还包括限幅电路，限幅电路分别连接于电压抬升电路和单片机，用于将电压抬升电路输出信号限幅在安全区域以保护单片机。
4.根据权利要求3所述的一种油气润滑系统管线油膜状态的监测装置，其特征在于：第一光电装置包括第一红外led和第一光电二极管，第一红外led和第一光电二极管对应位于管线两侧；第二光电装置包括第二红外led和第二光电二极管，第二红外led和第二光电二极管对应位于管线另外两侧；第一红外led和第二红外led均用于向管线发射红外光且发射方向互相垂直，第一光电二极管用于获取第一红外led发射的红外光获取第一电流信号，第二光电二极管用于获取第二红外led发射的红外光获取第二电流信号，第一光电二极管和第二光电二极管分别连接于运算放大器。
5.根据权利要求1所述的一种油气润滑系统管线油膜状态的监测装置，其特征在于：还包括红灯和绿灯，红灯和绿灯分别连接于信号处理装置，红灯用于输出管线少油危险信号，绿灯用于输出管线有油安全信号。
6.一种油气润滑系统管线油膜状态的监测方法，其特征在于：采用权利要求1-5任一项所述的一种油气润滑系统管线油膜状态的监测装置，包括以下步骤，
7.根据权利要求6所述的一种油气润滑系统管线油膜状态的监测方法，其特征在于：当判断管线有油安全时记一次脉冲，危险不记脉冲，无论判断为安全或危险，均记一次判断次数，当判断次数递增至预定值时，将脉冲数与脉冲阈值作比较，如果脉冲数大于或等于脉冲阈值则输出管线有油安全信号，反之输出管线少油危险信号。
