[發明專利]一種電磁檢測油液磨粒的相位幅度分析方法及其檢測裝置

有效

• 申請號: 202011542300.4
• 申請日: 2020-12-24
• 公開（公告）號: CN112504921B
• 公開（公告）日: 2022-06-24
• 發明（設計）人: 林俊明;陳立波;曾志偉;王洪偉;郭奇
• 申請（專利權）人: 愛德森（廈門）電子有限公司;空軍研究院航空兵研究所
• 主分類號: G01N15/00
• 分類號: G01N15/00;G01N15/06;G01N22/00;G01N27/02
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本發明一種電磁檢測油液磨粒的相位幅度分析方法及其檢測裝置，用于液壓系統管道(1)內油液金屬顆粒(2)的鐵磁性和非鐵磁性顆粒的區分檢測，檢索裝置(3)包括外穿式電磁檢測裝置(31)，其特征在于檢索裝置(3)還包括用于檢測油液中金屬顆粒濃度的磨粒濃度檢測裝置(32)，其中電磁檢測裝置(31)和磨粒濃度檢測裝置(32)設置于檢測液壓系統管道(1)同一位置的外圍。通過仿真或實驗得出信號相位與鐵磁顆粒含量（百分數）的關系曲線，將實際信號相位投射到曲線上，即得鐵磁顆粒含量，實現對油液磨粒鐵磁性材料和非鐵磁材料各成分含量的區分檢測。

技術領域

本發明涉及電磁無損檢測技術領域，具體涉及一種油液中金屬磨粒的區分檢測，特別是涉及一種電磁檢測油液磨粒的相位幅度分析方法及其檢測裝置。

背景技術

液壓系統應用廣泛，現代工業、航空航天、船舶等等，都會應用到精密的液壓系統。液壓系統的在役保養維護，也是保證其安全工作的非常重要的部分。油液的檢測和監測是評價各類機器狀況和預測各種故障的常用手段，油液中的磨粒檢測已是現代工業維修活動中必不可少的方法，是保證液壓系統長期有效、穩定運行的常規檢測方法，可以降低事故發生率，提高工作效率。通常采用光學或電磁檢測法，均需要分別出大、小磨粒的級別檔量和個數，以供分析判斷液壓系統的工作狀態，但是對鐵磁性和非鐵磁性的區分并不容易。

如大連海事大學的中國發明專利CN201610255463.1基于微流控芯片的顆粒在線檢測裝置及其檢測方法，通過安裝于管道外的磁性部件的磁場引吸來區分鐵磁性顆粒，又如其他一些直接在溶液中用磁性裝置萃取鐵磁性粒子的方法，其裝置都相對比較復雜。而且，常規的電磁在線檢測法要區分微小磨粒的個數，通常能分檢出幾微米以上的顆粒，對于納米級的微小磨粒，這種磨粒又是均勻分布在油液里，且鐵磁和非鐵磁兩種金屬成份混雜，依靠安裝在管道外的磁吸裝置，或者其它磁吸萃取，都會相對精度不高或者比較復雜。

針對以上缺點問題，本發明采用如下技術方案進行改善。

發明內容

本發明的目的提供一種電磁檢測油液磨粒的相位幅度分析方法及其檢測裝置，公開的技術方案如下：

一種電磁檢測油液磨粒的相位幅度分析方法，用于液壓系統中管道內油液金屬顆粒的鐵磁性和非鐵磁性顆粒的區分檢測，其特征在于油液磨粒檢測中還包括用于檢測油液中金屬顆粒濃度檢測裝置，具體步驟如下：

a．油液磨粒濃度檢測：使用金屬顆粒濃度檢測裝置對油液管道內的金屬磨粒濃度進行檢測；

b.油液磨粒電磁檢測：利用外穿式電磁檢測線圈檢測出管道內油液磨粒的阻抗特性參數；

c.相位幅度分析：

c1.阻抗矢量圖分析：通過b步驟中的檢測分析得出的相應阻抗分析圖，對阻抗分析圖中的曲線值進行矢量分析法解析；

c2.標定矢量相位：在標定油液中，當由a步驟中檢測的金屬磨粒濃度中所有磨粒完全為非鐵磁性材料（如鋁Al）時，其信號的矢量分析圖是為一固定相位的第一相位P1；而設由a步驟中檢測的金屬磨粒濃度中所有磨粒完全為鐵磁性材料時，其信號的矢量分析圖是為另一固定相位的第二相位P2；

c3.矢量分析鐵磁性顆粒和非鐵磁性顆粒的含量值：當b步驟中檢測的阻抗分析圖信號曲線相位在第一相位P1，油液磨粒判定為完全非鐵磁性材料；當b步驟中檢測的阻抗分析圖信號曲線相位在第二相位P2，油液磨粒判定為完全鐵磁性材料；當b步驟中檢測的阻抗分析圖信號矢量曲線P0的相位介于第一相位P1和第二相位P2之間時，油液磨粒判定為既有非鐵磁顆粒又有鐵磁顆粒，通過仿真模擬實驗得出信號相位與鐵磁顆粒含量的關系曲線，然后通過矢量分解逆向分析法，將實際信號相位投射到曲線上，得出鐵磁性顆粒的平均含量值Fe和非鐵磁性顆粒的平均含量值如鋁Al。

其中，所述a步驟中油液金屬磨粒檢測時，使用微波檢測裝置對油液管道內的金屬磨粒濃度進行檢測。