[發明專利]一種三線圈油液檢測裝置及其制作方法

有效

• 申請號: 201811327153.1
• 申請日: 2018-11-08
• 公開（公告）號: CN109283120B
• 公開（公告）日: 2021-07-16
• 發明（設計）人: 張洪朋;史皓天;王文琪;孫廣濤;徐志偉
• 申請（專利權）人: 大連海事大學
• 主分類號: G01N15/10
• 分類號: G01N15/10
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責任公司 21212
• 代理人: 姜玉蓉;李洪福

本發明提供一種三線圈油液檢測裝置及其制作方法，用于區分檢測油液中的鐵磁性金屬顆粒、非鐵磁性金屬顆粒。基于微流控芯片的制作方法，首次在檢測平面電感線圈兩側設置有兩個含有鐵芯的螺線管型線圈來增強平面電感線圈周圍的磁場，以提高對于金屬顆粒物的檢測精度。該芯片可以完成對滑油、液壓油中金屬磨粒污染物的區分檢測，對機器設備進行油液綜合快速檢測提供了新的方法，可以對機器設備進行故障診斷。

技術領域

本發明涉及設備油液系統故障檢測領域，具體而言，尤其涉及一種三線圈油液檢測裝置及其制作方法。

背景技術

液壓系統故障是由于液壓油的污染造成的。當設備正常工作時，油液中的磨粒濃度穩定在較低的水平，并且磨粒的粒徑較小；當設備發生異常磨損時，油液中磨粒的濃度會顯著增加，如不及時更換液壓油，磨粒的粒徑和濃度都會逐漸增大，當達到一定程度時便會導致設備無法正常工作。機械磨粒含有豐富的摩擦學信息，包括成分、形狀、尺寸、數量等，這些信息對于判斷設備的磨損部位、磨損類型、磨損過程以及磨損程度都具有十分重要的作用。對系統中的磨損物質的區分和檢測，不僅可以診斷出系統的故障部位，并且能夠對機械設備進行壽命預測，這對于基于信息融合的現代故障診斷與預報理論來說具有重要價值。但是現有的油液檢測裝置的檢測精度有限，如何提高其檢測精度，一直是一個研究熱點。

發明內容

根據上述提出如何提高油液檢測裝置檢測精度的技術問題，而提供一種三線圈油液檢測裝置及其制作方法。本發明主要利用在芯片中通過增加兩個含有鐵芯的螺線管型線圈產生激勵磁場，從而提高中間檢測線圈的檢測精度，能夠對油液中的鐵磁性金屬顆粒和非鐵磁性金屬顆粒進行區分檢測。

本發明采用的技術手段如下：

一種三線圈油液檢測裝置，包括微流體檢測芯片、激勵單元以及檢測單元；所述微流體檢測芯片包括玻璃基底和設置在玻璃基底上的芯片主體；所述芯片主體包括：

設置在芯片主體上的一端設置有微通道入口、另一端設置有微通道出口的微通道以及傳感模塊；

所述傳感模塊包括平面電感線圈、第一螺線管型線圈、第二螺線管型線圈、第一鐵芯以及第二鐵芯；所述第一螺線管型線圈緊密纏繞在所述第一鐵芯外表面，所述第二螺線管型線圈緊密纏繞在所述第二鐵芯外表面，且正對放置在所述平面電感線圈兩側，所述平面電感線圈的一側緊貼微通道；所述激勵單元通過絕緣導線與第一螺線管型線圈和第二螺線管型線圈連接，所述檢測單元通過絕緣導線與平面電感線圈連接；

使用時，所述激勵單元給所述含有鐵芯的螺線管型線圈施加高頻交流電激勵；所述檢測單元給所述平面電感線圈施加高頻交流電激勵，同時還對所述平面電感線圈的電感和電阻信號進行檢測，根據檢測結果實現對油液中顆粒污染物的區分；第一螺線管型線圈，第二螺線管型線圈和平面電感線圈所產生的磁場方向一致。

進一步地，所述平面電感線圈由漆包線繞制而成，線圈內徑為500-2000微米，漆包線線徑為50-200微米，匝數為20-400匝。

進一步地，所述第一螺線管型線圈和第二螺線管型線圈均由漆包線繞制而成，線圈內徑為800-3000微米，漆包線線徑為50-200微米，匝數為20-1000匝。

進一步地，所述第一鐵芯和第二鐵芯均為軟磁性材料，其直徑均為800-3000微米，長度為5-30毫米。

進一步地，所述微通道為直徑300-2000微米。

本發明還提供了一種三線圈油液檢測方法，所述檢測方法基于所述圈油液檢測裝置實現，且包括如下步驟：

步驟1：將含有顆粒污染物的油液通過微通道入口輸送至微通道；