[實用新型]一種在線鑲嵌式成像勵磁傳感器

有效

• 申請號: 201520460619.0
• 申請日: 2015-06-29
• 公開（公告）號: CN204831972U
• 公開（公告）日: 2015-12-02
• 發明（設計）人: 陳閩杰;賀石中;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

本實用新型涉及機械裝備摩擦潤滑系統的狀態監測與故障診斷技術，具體涉及一種在線鑲嵌式成像勵磁傳感器。

背景技術

機械設備在運行過程中，必然會由于部件表面間的摩擦而產生磨損。隨著運行時間的增長，磨損量也逐步增多。零部件間過量的磨損就會導致各種惡性事件的發生。據統計，在一般零件的失效形式中，磨損失效幾乎占了80％。因此，掌握和了解機械裝備內部的部件磨損情況至關重要。

目前，用于監測上述機械裝備部件磨損情況的鐵譜技術，出現于20世紀70年代，是用于采集并分析流體，特別是油液中顆粒的一種方法。鐵譜技術通過對在用潤滑油中的鐵磁性顆粒進行沉積和分析，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。鐵譜技術運用于油液監測技術中，分為離線和在線監測技術。離線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，使用分析儀制成譜片后在顯微鏡下人工分析，或使用直讀儀獲取有序沉積顆粒的特征數值；這個過程油液耗損量大，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。在線監測技術則是在不停機狀態下，對潤滑油中的顆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。

但在現有的鐵譜技術里，在線監測儀會出現嚴重的顆粒堆積，很難判斷出顆粒的大小，只能大概地根據遮光的陰影面積進行分析，在獲取到顆粒后需停油進行觀察，且隔著空氣及厚薄不一的油膜折射，會改變顆粒的外觀成像，顆粒的顏色及紋理不能清晰地成像在成像裝置上。現有的鐵譜技術還存在調焦不方便使得成像容易出現模糊的現象。

發明內容

本實用新型為解決現有鐵譜技術所存在的技術問題，提出一種在線鑲嵌式成像勵磁傳感器，磁性顆粒不會堆積，也不存在油膜折射等影響顆粒成像的現象，獲取顆粒后無需停油進行觀察，工作性能好、安裝方便，通過對一定周期內顆粒的監測和識別分析，能判斷出機械設備的磨損情況和運行狀態。

本實用新型采用如下技術方案：一種在線鑲嵌式成像勵磁傳感器，包括成像裝置、勵磁裝置、透光片及安裝固件；透光片位于成像裝置的光路中心，透光片還位于勵磁裝置通電后所產生的磁場中；所述在線鑲嵌式成像勵磁傳感器通過所述安裝固件密封地固定嵌入到能與被監測機械裝備流體相接觸的外殼部位，所述透光片與被監測機械裝備的流體相接觸。

所述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。所述調焦機構為螺紋傳動機構、蝸輪蝸桿機構、絲杠螺紋機構、凸輪傳動機構或者直線電機傳動機構。

所述透光片位于透鏡組的光路中心。

所述勵磁裝置包括吸附部件、鐵芯及線圈，吸附部件緊貼固定在透光片的上表面，吸附部件與鐵芯連接，線圈纏繞在鐵芯上。

所述吸附部件設有兩組，鐵芯也設有兩組，每組吸附部件分別連接著一組鐵芯，每組鐵芯上均纏繞有線圈；透光片位于兩組吸附部件之間的中心位置。

所述安裝固件為安裝螺紋或法蘭。

本實用新型對諸如齒輪箱等機械裝備油槽內的顆粒進行在線實時、連續監測，消除了離線監測人為不確定性影響因素和離線取樣檢測分析時間滯后的缺點。采用本實用新型的技術方案后，通過流體(如油液)中的磁性顆粒可以沉積在同一平面上，吸附部件緊貼在接觸油液的透光片內表面，線圈通電在吸附部件產生磁場，使油液中的磁性顆粒克服重力及推力，被磁力吸附到透光片的外表面。與現有技術相比，本實用新型在線鑲嵌式成像勵磁傳感器，具有如下的優點和有益效果：

1、本實用新型在監測過程中，通過流體(如油液)中的磁性顆粒可以沉積在同一平面上，被吸附到透光片外表面的磁性顆粒可不需要停止油液的流動進行觀察，由于運動中的油液能保持油液與顆粒的相對穩定性，從而可以避免顆粒在沉積面上扎堆沉積；此外，也不存在油膜折射等影響顆粒成像的現象，獲得的圖像清晰準確。

2、控制勵磁磁力的大小，可獲得不同尺寸大小的磁性顆粒。