[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

本申請屬于系統磨損狀態監測領域，具體包括一種油液磨粒監測裝置，包括微流控芯片、圖像采集系統；所述微流控芯片包括基片和芯片主體，所述芯片主體上設有并排設置的第一微通道和第二微通道，所述第一微通道和第二微通道之間設有使兩者連通的橫向微通道，所述第一微通道內用于通入待監測油液，所述第二微通道內用于通入干凈油液；所述基片上設有磁性部件，所述磁性部件設于第二微通道遠離第一微通道一側；所述第一微通道和第二微通道在橫向微通道靠近出口一側設有與圖像采集系統相配合的圖像采集區。具有能夠對磨粒進行更有效采集的技術效果。

技術領域

本申請屬于系統磨損狀態監測領域，特別涉及一種油液磨粒監測裝置和監測方法。

背景技術

航空發動機在運行過程中，其軸承和齒輪等摩擦副在高溫、高壓、高載的條件下工作。摩擦副的相對運動不可避免的會發生摩擦、磨損，在機器的磨損過程中會產生磨粒，潤滑油的清潔作用將這些磨粒帶入到滑油系統中。磨粒承載著機器設備的磨損信息，能夠反映機器的磨損狀態。發動機的磨損方式和系統狀態可以通過磨粒的顏色、大小、形狀、數量、形貌等特征反映出來。油液中磨粒的參數變化能夠反映機器潤滑油的狀態及零部件的磨損情況，磨粒的顏色可以判斷機器磨損的位置、油液是否含水和機器的負荷情況；磨粒大小和數量可以判斷機器的磨損程度；磨粒形狀和形貌可以判斷機器的磨損類型。因此，對在用潤滑油的磨粒監測，可以實時的了解發動機的磨損情況，進而掌握機器的運行狀態，預測故障發生的趨勢和位置，為機器的視情維修提供依據，以實現發動機的有效經濟運行。

現有的潤滑油磨粒測試裝置，如基于圖像原理Spectro公司的LNF Q200設備，可以分類統計磨粒數量，但是此種磨粒測試裝置只能監測粒徑大于20μm的金屬磨粒而且不能夠區分鐵磁性磨粒和非鐵磁性磨粒，且價格十分昂貴。

一些專利中也涉及類似的技術，專利號CN105784570A提出了一種基于微流控芯片的顆粒檢測裝置及檢測方法，主要是應用電容法檢測油液中金屬磨粒，根據電極間電容值變化判斷磨粒大小，統計磨粒數量。但是，此種方法存在只能統計磨粒數量，不能判斷磨粒類型，電極安裝困難等缺點。因此如何能夠對磨粒信息進行更有效的采集是一個需要解決的問題。

發明內容

本申請的目的是提供了一種油液磨粒監測裝置和監測方法，以解決現有技術中對磨粒檢測分辨率低、無法區分鐵磁性和非鐵磁性磨粒、難以確定磨粒詳細信息的效果。

本申請的技術方案是：一種油液磨粒監測裝置，包括微流控芯片、圖像采集系統、圖像處理系統；

所述微流控芯片包括基片和芯片主體，所述芯片主體上設有并排設置的第一微通道和第二微通道，所述第一微通道和第二微通道之間設有使兩者連通的橫向微通道，所述第一微通道內用于通入待監測油液，所述第二微通道內用于通入干凈油液；

所述第一微通道、第二微通道和橫向微通道的下表面均為平面；

所述基片上設有對應橫向微通道設置的磁性部件，所述磁性部件設于第二微通道遠離第一微通道一側；

所述第一微通道和第二微通道在橫向微通道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，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。

優選地，所述第二微通道的圖像采集區域設有磨粒分隔裝置，所述磨粒分隔裝置包括橫向并排設置的第一分隔部件、第二分隔部件、第三分隔部件和第四分隔部件，四組分隔部件將第二微通道內的圖像采集區域分成5道采集通道，5道采集通道的寬度從磁性部件至第一微通道的方向逐漸縮小。

優選地，第一至第四分隔部件的長度依次縮短，第一至第四分隔部件靠近油液出口的一端相互對齊。

優選地，第一至第四分隔部件上均開設有朝向磁性部件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°。