[發(fā)明專利]一種能區(qū)分氣泡的潤滑油金屬磨粒檢測裝置及檢測方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201910534004.0
• 申請日: 2019-06-19
• 公開（公告）號: CN110208167A
• 公開（公告）日: 2019-09-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 段發(fā)階;王憲全;蔣佳佳;葉德超;傅驍
• 申請（專利權(quán)）人: 天津大學(xué)
• 主分類號: G01N15/10
• 分類號: G01N15/10
• 代理公司: 天津市北洋有限責(zé)任專利代理事務(wù)所 12201
• 代理人: 曹玉平

本發(fā)明公開了一種能區(qū)分氣泡的潤滑油金屬磨粒檢測裝置，包括安裝在潤滑油傳輸管道上的三螺線管傳感器和電容傳感器；潤滑油輸送管道、三螺線管傳感器和電容傳感器三者的中心軸線共線；三螺線管傳感器連接有用于檢測感應(yīng)螺線管的感應(yīng)電動勢的第一信號調(diào)理模塊，電容傳感器由電容正電極、電容負(fù)電極和電容保護(hù)層組成，安裝時(shí)，電容負(fù)電極接地；電容傳感器通過三同軸電纜連接有用于檢測電容傳感器的電容值的第二信號調(diào)理模塊，第一、二信號調(diào)理模塊將轉(zhuǎn)換后的電壓信號輸出給AD采集模塊，而后利用計(jì)算模塊對潤滑油中金屬磨粒的尺寸大小實(shí)現(xiàn)精確檢測的同時(shí)，還能夠?qū)崿F(xiàn)非鐵磁磨粒和氣泡的區(qū)分。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及滑油金屬磨粒檢測領(lǐng)域，特別是一種能區(qū)分氣泡的潤滑油金屬磨粒檢測方法及裝置。

背景技術(shù)

設(shè)備潤滑油中常常攜帶著大量設(shè)備磨損信息，人們通過檢測設(shè)備內(nèi)流動的潤滑油，間接地提取設(shè)備磨損信息，診斷磨損故障，為預(yù)測磨損趨勢以及識別磨損模式提供依據(jù)。目前傳統(tǒng)的潤滑油金屬磨粒檢測方法主要為超聲檢測法、電容檢測法和電感檢測法。

超聲檢測法是利用傳感器發(fā)出的超聲波發(fā)射到磨粒上會發(fā)生的散射特性來檢測磨粒的大小和分布，它能分辨滑油中的氣泡、水滴，對不同成份的磨粒也有一定的分辨力，同時(shí)滑油不需要做預(yù)處理，從而實(shí)現(xiàn)在線檢測；但是，超聲檢測法只能檢測油液中尺寸小于100μm的磨粒，而不能鑒別該磨粒是金屬磨粒還是非金屬磨粒，從而不能為分析設(shè)備發(fā)生失效磨損的部位等信息提供更多的幫助；

電容檢測法主要是利用電容傳感器檢測油液中金屬磨粒。電容式傳感器是將被測非電量的變化轉(zhuǎn)換為電容量變化的一種傳感器，但是該方法僅能檢測油液中鐵粉含量的變化，不能檢測金屬磨粒的大小；

電感檢測法主要通過檢測電感受金屬磨粒影響后的變化來識別磨粒的大小，但是該方法難以將鐵磁磨粒和非鐵磁磨粒區(qū)分開來，容易造成誤判和“虛警”。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明設(shè)計(jì)了一種結(jié)合電容檢測技術(shù)和電感檢測技術(shù)的潤滑油金屬磨粒檢測方法及裝置，本發(fā)明在對潤滑油中金屬磨粒的尺寸大小實(shí)現(xiàn)精確檢測的同時(shí)，還能夠?qū)崿F(xiàn)非鐵磁磨粒和氣泡的區(qū)分。

為了解決上述技術(shù)問題，克服現(xiàn)有技術(shù)中潤滑油液中的氣泡和非鐵磁磨粒之間難以區(qū)分的問題，提供了一種基于電容傳感器和三螺線管傳感器聯(lián)合測量的方法和裝置，實(shí)現(xiàn)氣泡和鐵磁磨粒的區(qū)分。

本發(fā)明提出的一種能區(qū)分氣泡的潤滑油金屬磨粒檢測裝置，包括安裝在潤滑油傳輸管道上的三螺線管傳感器，所述潤滑油傳輸管道上還安裝有一個(gè)電容傳感器；所述潤滑油輸送管道、三螺線管傳感器和電容傳感器三者的中心軸線共線；所述三螺線管傳感器由第一激勵螺線管、第二激勵螺線管和感應(yīng)螺線管組成，所述感應(yīng)螺線管連接有第一信號調(diào)理模塊，第一信號調(diào)理模塊用于檢測所述感應(yīng)螺線管的感應(yīng)電動勢，并將其轉(zhuǎn)換為電壓信號輸出給一AD采集模塊；所述電容傳感器由電容正電極、電容負(fù)電極和電容保護(hù)層組成，安裝時(shí)，所述電容負(fù)電極接地；所述電容傳感器通過三同軸電纜連接有第二信號調(diào)理模塊，所述第二信號調(diào)理模塊用于檢測電容傳感器的電容值，同時(shí)將電容值轉(zhuǎn)換為電壓信號輸出給所述AD采集模塊；所述AD采集模塊將采集結(jié)果傳輸給計(jì)算模塊，利用所述計(jì)算模塊區(qū)分潤滑油輸送管道中的金屬磨粒和氣泡，并計(jì)算出金屬磨粒的大小；所述計(jì)算模塊將計(jì)算結(jié)果傳輸給上位機(jī)，所述上位機(jī)根據(jù)計(jì)算結(jié)果對金屬磨粒統(tǒng)計(jì)。

進(jìn)一步講，本發(fā)明能區(qū)分氣泡的潤滑油金屬磨粒檢測裝置，其中，所述第一激勵螺線管、第二激勵螺線管和感應(yīng)螺線管沿著所述三螺線管傳感器的的軸線位置安放；所述第一激勵螺線管和第二激勵螺線管的匝數(shù)相同且繞向相反、線圈軸長相同，所述第一激勵螺線管和第二激勵螺線管通交流電后串聯(lián)并以感應(yīng)螺線管為中心對稱安放。

進(jìn)一步講，本發(fā)明能區(qū)分氣泡的潤滑油金屬磨粒檢測裝置，其中，所述電容傳感器的所述電容保護(hù)層和所述電容負(fù)電極圍繞在所述潤滑油傳輸管道的外表面上，所述電容保護(hù)層設(shè)有一沿所述潤滑油傳輸管道軸向布置的方孔，所述方孔在所述潤滑油傳輸管道的軸向長度等于所述電容正電極的長度L，所述電容正電極嵌裝在所述方孔中。