[實用新型]一種在線監測數字成像勵磁傳感器

有效

• 申請號: 201520459761.3
• 申請日: 2015-06-29
• 公開（公告）號: CN204831971U
• 公開（公告）日: 2015-12-02
• 發明（設計）人: 賀石中;陳閩杰;馮偉;冼建波;何佳樂;陶輝
• 申請（專利權）人: 廣州機械科學研究院有限公司
• 主分類號: G01N15/00
• 分類號: G01N15/00
• 代理公司: 廣東廣信君達律師事務所 44329
• 代理人: 楊曉松;林梅繁

技術領域

本實用新型涉及在線監測流體中磁性磨粒物理特性的裝置，具體涉及一種在線監測數字成像勵磁傳感器。

背景技術

一般而言，用于在線監測分析判斷設備潤滑磨損狀態的常用技術是鐵譜油液監測技術。鐵譜油液監測技術通過對在用潤滑油中的鐵磁性磨粒進行沉積和分析，監測設備的運行狀態與磨損趨勢，判斷磨損機理，實現裝備早期故障預防，減少故障損失，具有性能穩定、可靠、抗干擾能力強等優點。

鐵譜油液監測技術分為離線鐵譜監測技術和在線鐵譜監測技術。離線鐵譜監測技術是一種非實時監測方式，需要將設備潤滑油送到實驗室，使用鐵譜分析儀制成譜片后在鐵譜顯微鏡下人工分析，或使用直讀鐵譜儀獲取有序沉積磨粒的特征數值。離線鐵譜監測這一過程油液耗損量大，油液取樣過程控制嚴格，代表性油樣獲取難度大、分析周期長，各環節受到人的影響因素多，分析結果實時性、客觀性和準確性難以保證。而在線鐵譜監測技術在設備不停機狀態下，對潤滑油中的磨粒進行連續自動取樣，并進行相應的信號處理，在線實時有效地捕捉設備磨損信息，分析判斷裝備的工作狀態，以克服人為因素影響和由此產生的狀態節點判斷，磨損信息量可信度高，其眾多優勢已使得該技術成為研究的重點，而備受關注。

但在現有的在線鐵譜裝置中，仍然存在很多不足之處。鐵譜儀是檢測油液磁性磨粒的儀器，在現有技術里，在線鐵譜儀會出現嚴重的磨粒堆積，很難判斷出磨粒的大小，只能大概地根據遮光的陰影面積進行分析；在獲取到磨粒后需要停油進行觀察，且隔著空氣及厚薄不一的油膜折射，會改變磨粒的外觀成像，磨粒的顏色及紋理不能清晰地成像在成像器件上；調焦不方便使得成像出現模糊。

近來出現了另一種成像方式，即對在流道中的磨粒進行拍攝視頻，實現顆粒的圖像重組；這種方式對實時調焦結構的穩定性提出了更高的要求，容易受到油液中氣泡的影響，且視頻圖像重組技術難度大，磨粒特征信息提取相對困難。

發明內容

本實用新型為解決現有技術所存在的技術問題，提出一種在線監測數字成像勵磁傳感器，可以在線監測流體中磁性磨粒的物理特性，用于監測設備潤滑磨粒，能快速便捷地檢測出潤滑磨粒的各項物理特性從而提高檢測性能及效率。

本實用新型采用如下技術方案：一種在線監測數字成像勵磁傳感器，包括成像裝置、勵磁裝置、透光片、光源裝置、上位機和下位機；上位機分別與下位機、成像裝置連接，下位機分別與成像裝置、勵磁裝置及光源裝置電連接；成像裝置和勵磁裝置設置在透光片的同一側；透光片固定在流道上表面，位于成像裝置的光路中心；光源裝置的光線照射在透光片上；透光片位于勵磁裝置通電后所產生的磁場中，勵磁裝置將磁性磨粒吸附到透光片下方。

所述勵磁裝置包括吸附部件、鐵芯架和電感線圈，電感線圈纏繞在鐵芯架上，鐵芯架與吸附部件連接；所述吸附部件固定在流道的上表面，且緊貼透光片。

所述吸附部件設有兩組，兩組吸附部件均固定在流道的上表面，均緊貼透光片；所述鐵芯架設有兩組，每組鐵芯架上均纏繞有電感線圈，鐵芯架與吸附部件一一對應連接。

所述透光片位于兩組吸附部件之間的中心位置。

所述兩組吸附部件以成像裝置的光路中心為對稱軸，對稱設置在透光片上。

所述光源裝置為若干均勻分布的LED燈珠，各LED燈珠的聚焦點在兩組吸附部件之間，各LED燈珠的光線都照射在透光片上。

所述兩組吸附部件傾斜設置在透光片上，一組吸附部件與透光片之間的夾角為銳角，相應地另一組吸附部件與透光片之間的夾角為鈍角。

所述成像裝置設有一組或兩組，每組成像裝置包括依次連接的成像器件、濾光片、透鏡組和反射光源，所述透鏡組上設有調焦機構；所述成像裝置的焦距通過調焦機構調節。

所述調焦機構上設有調焦齒輪或調焦絲桿；所述成像裝置上設有用于折射光路的反射鏡片。

本實用新型采用勵磁方式將磨粒吸附到透光片下，通過調節調焦機構固定好焦距，實現流道磁性顆粒靜態圖像的提取。與現有技術相比，本實用新型的優點及有益效果在于：

1、被吸附到透光片下的磁性顆粒可不需要停止流體的流動進行觀察，即所監測的是運動中的油液，而運動中的油液可實現油液與磨粒的相對穩定性，可避免磁性顆粒的扎堆沉積。

2、調焦機構操作方便，結構穩定緊湊，能快速調試并準確呈現磨粒的清晰圖像。