[發明專利]一種油液磨粒監測裝置和監測方法

在審

• 申請號: 202110660458.X
• 申請日: 2021-06-15
• 公開（公告）號: CN113405955A
• 公開（公告）日: 2021-09-17
• 發明（設計）人: 郝延龍;郎宏;韓振宇;佟文偉;李艷明;何山;吳高宏;劉宇佳;楊景來;王秋實
• 申請（專利權）人: 中國航發沈陽發動機研究所
• 主分類號: G01N15/02
• 分類號: G01N15/02
• 代理公司: 北京航信高科知識產權代理事務所(普通合伙) 11526
• 代理人: 劉傳準

1.一種油液磨粒監測裝置，其特征在于：包括微流控芯片(1)、圖像采集系統、圖像處理系統；

所述微流控芯片(1)包括基片(10)和芯片主體(11)，所述芯片主體(11)上設有并排設置的第一微通道(18)和第二微通道(17)，所述第一微通道(18)和第二微通道(17)之間設有使兩者連通的橫向微通道(165)，所述第一微通道(18)內用于通入待監測油液，所述第二微通道(17)內用于通入干凈油液；

所述第一微通道(18)、第二微通道(17)和橫向微通道(165)的下表面均為平面；

所述基片(10)上設有對應橫向微通道(165)設置的磁性部件(110)，所述磁性部件(110)設于第二微通道(17)遠離第一微通道(18)一側；

所述第一微通道(18)和第二微通道(17)在橫向微通道(165)靠近出口一側設有與圖像采集系統相配合的圖像采集區域(19)，所述圖像采集系統將采集的圖像發送至圖像處理系統進行處理。

2.如權利要求1所述的油液磨粒監測裝置，其特征在于：所述第二微通道(17)的圖像采集區域(19)設有磨粒分隔裝置，所述磨粒分隔裝置包括橫向并排設置的第一分隔部件(196)、第二分隔部件(197)、第三分隔部件(198)和第四分隔部件(199)，四組分隔部件將第二微通道(17)內的圖像采集區域(19)分成5道采集通道，5道采集通道的寬度從磁性部件(110)至第一微通道(18)的方向逐漸縮小。

3.如權利要求2所述的油液磨粒監測裝置，其特征在于：第一至第四分隔部件(199)的長度依次縮短，第一至第四分隔部件(199)靠近油液出口的一端相互對齊。

4.如權利要求2所述的油液磨粒監測裝置，其特征在于：第一至第四分隔部件(199)上均開設有朝向磁性部件(110)一側設置的導向斜面，所述導向斜面與水平方向的夾角均為30°。

5.如權利要求1所述的油液磨粒監測裝置，其特征在于：所述橫向微通道(165)的兩側分別設置第五分隔部件(161)和第六分隔部件(162)，所述第五分隔部件(161)和第六分隔部件(162)對稱設置，所述第五分隔部件(161)靠近橫向微通道(165)的一端開設有朝向第二微通道(17)設置的第一斜面(164)，所述第六分隔部件(162)朝向橫向微通道(165)的一端開設有朝向第二微通道(17)設置的第二斜面(163)。

6.如權利要求1所述的油液磨粒監測裝置，其特征在于：所述干凈油液和待監測油液的流速為2ml/min。

7.如權利要求1所述的油液磨粒監測裝置，其特征在于：所述微流控芯片(1)由透明材料制成，所述圖像采集系統包括設于微流控芯片(1)下方的透射光源(2)、設于微流控芯片(1)上方的反射光源(6)、設于反射光源(6)下方的物鏡(8)和設于發射光源上方的光電傳感器(7)，所述光電傳感器(7)電連接圖像處理系統。

8.如權利要求1所述的油液磨粒監測裝置，其特征在于：還包括進樣系統，所述進樣系統包括用于支撐微流控芯片(1)的載物臺(3)、與第一微通道(18)的入口連通的待測油液管路(4)、與第二微通道(17)的入口連通的干凈油液管路、分別設于待測油液管路(4)和干凈油液管路上的兩組進樣泵(5)、分別與第一微通道(18)和第二微通道(17)的出口連通的兩組廢油管路(9)。

9.如權利要求1所述的油液磨粒監測裝置，其特征在于：所述圖像處理系統包括圖像增強處理單元、圖像分割處理單元、參數特征提取單元、識別和分類統計單元；所述圖像增強處理單元用于對圖像進行增強處理，所述圖像分割處理單元用于對增強圖像進行分割處理，所述參數特征提取單元用于對分割后的圖像分別進行參數特征提取，所述識別和分類統計單元用于提取后的參數進行識別和分類統計，得出不同類型的磨粒數量。

10.一種油液磨粒監測方法，其特征在于：包括

步驟1，打開計算機，打開光源及所有儀器；

步驟2，將待監測油液通入第一微通道(18)，將同牌號的干凈油液通入第二微通道(17)；

步驟3，在磁場作用下，第一微通道(18)中的鐵磁性磨粒通過橫向微通道(165)進入第二微通道(17)，并且按照不同大小分別進入不同采集通道的圖像采集區域(19)，非鐵磁性磨粒沿著第一微通道(18)的軸線方向向前運動，進入圖像采集區域(19)；

步驟4，圖像采集系統顯微拍攝圖像采集區域(19)的磨粒圖像，進行增強、分割處理，而后進行參數提取、磨粒類型識別和分類統計。