[發明專利]一種對電感式傳感器進行激勵的交流電流源

有效

• 申請號: 201410494117.X
• 申請日: 2014-09-24
• 公開（公告）號: CN104270011A
• 公開（公告）日: 2015-01-07
• 發明（設計）人: 谷玉海;王立勇;王少紅;馬超
• 申請（專利權）人: 北京信息科技大學
• 主分類號: H02M5/00
• 分類號: H02M5/00;H02M5/293;H02M1/12;G01N27/74;H03B28/00;H03F3/45
• 代理公司: 北京遠大卓悅知識產權代理事務所(普通合伙) 11369
• 代理人: 賀持緩

技術領域

本發明涉及一種交流電流源，特別是關于一種對機械設備潤滑油油液進行在線監測使用的電感式傳感器進行激勵的交流電流源。

背景技術

潤滑油是很多機械設備運行過程中必不可少的組成部分，機器在長時間的運轉過程中，機械部件的磨損一直存在。磨損是影響機械設備使用壽命和工作可靠性的主要原因，約80％的設備故障由機械磨損所致，且以磨料磨損造成的經濟損失最為嚴重。機械設備經過長時間運行，磨損產生的細小磨粒逐漸使潤滑油污損，降低潤滑效果，潤滑油污染達到一定程度時，如果不及時更換潤滑油，對設備會造成程度較大的磨損，嚴重時會造成機械故障，甚至會造成事故。對于大型或超大型機械設備，很多處于連續運轉過程中，如果出現故障停機將會造成重大的損失，為了實現對該類型設備的科學維護，保證其安全運行，除了對其運行狀態進行監測及故障診斷外，對其使用潤滑油液進行在線監測及分析十分必要，且具有巨大經濟價值。對油液進行在線監測使用的傳感器有電感式傳感器、旋轉激光型傳感器、光電型傳感器及電化學型傳感器等。由于電感式傳感器可以制作成不同口徑的管型，可以直接安裝在油路中，具有安裝方便，不改變原先機械結構的優點，并且電感式傳感器測量精度高，能夠實現在線對油液質量進行監測，統計流過的金屬磨粒的數目。

電感式傳感器直接安裝在油路中，通過制作精良的屏蔽線纜與控制單元連接。如圖1(a)所示，電感式傳感器內部結構是在非磁性管狀骨架上繞制有三個線圈，線圈材料為漆包線，其中外部兩個線圈由一根漆包線繞制，但繞制方向相反，中間的線圈與外部兩個線圈沒有連接關系，相互隔離。外部兩個繞制方向相反的線圈為激勵線圈，兩個有變化的電流流過時，由于兩個線圈繞線方向相反，其感應出的磁場方向相反，在兩個線圈之間的中點上，兩個激勵線圈產生的磁場相互抵消。當帶有金屬磨粒的油液流過傳感器骨架內部的管道時，造成磁場的擾動，打破中心點原有磁場的平衡，此時位于同一骨架上中部的線圈由于磁場的變化感應出電動勢，該該應電動勢通過屏蔽線纜傳輸至檢測單元進行分析可以確定流過管道的金屬磨粒的大小及性質(如圖1(b)所示)。

激勵線圈的激勵方式對提高電感式傳感器的測量精度具有很大影響。由于傳感器安裝在機械設備的管路中，激勵信號的傳輸線纜一般比較長，有3～15米的長度，如果采用電壓信號進行傳輸，傳輸過程中容易受到電磁干擾，最終導致激勵線圈產生的激勵磁場發生變化。因此，如何提高激勵信號的抗干擾程度，并提高傳輸距離是目前亟待解決的技術問題。

發明內容

針對上述問題，本發明的目的是提供一種對電感式傳感器進行激勵的交流電流源，采用該交變的電流信號激勵電感式傳感器線圈，能有效提高電感式傳感器的測量精度，提高電流激勵信號的抗干擾程度，同時提高傳輸距離。