一种磨粒检测装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种磨粒检测装置，包括沉降容器和检测电路；沉降容器为密闭的长形容器，沉降容器上设有用于放入样品油的进油口；检测电路包括互感式传感器、信号调理放大电路和电压显示器；其中，互感式传感器包括初级线圈和2个相同的次级线圈，初级线圈两端输入交流电，2个相同的次级线圈分别从初级线圈感应获得电压，信号调理放大电路用于采集2个次级线圈获得的电压的电势差并进行信号放大，电压显示器用于显示放大后的2个次级线圈获得的电压的电势差；所述的沉降容器放置在初级线圈和2个相同的次级线圈之间，且与2个次级线圈的距离不等。采用本发明专利技术装置和方法，能够更加便捷的测量出不同大小磨粒数量，为磨粒分析提供数据。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及磨粒分析检测领域，具体涉及一种磨粒检测装置及方法。
技术介绍
随着现代化工业的高度发展，如何保障机械设备安全运行、减少故障停机事故、降低维修成本，已成为刻不容缓的课题。20世纪40年代，油分析技术问世并应用于对机械润滑油中所含微量磨损元素的测定上来，即通过测量油中不容物形式存在的磨损微粒(磨粒)的含量判断与产生这些磨粒相关摩擦副的工作状态。目前，磨粒分析多针对不同油样和磨粒分布，利用人为控制磁场、流速、倾角等技术参数，并结合磨粒本身的粘度、密度等性质进行磨粒分析，其流程十分复杂，操作过程也很难控制，精确度难以保证。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是：提供一种磨粒检测装置及方法，能够更加便捷的测量出不同大小磨粒数量，为磨粒分析提供数据。本专利技术为解决上述技术问题所采取的技术方案为：一种磨粒检测装置，其特征在于：它包括沉降容器和检测电路；其中，沉降容器为密闭的长形容器，沉降容器上设有用于放入样品油的进油口；检测电路包括互感式传感器、信号调理放大电路和电压显示器；其中，互感式传感器包括初级线圈和2个相同的次级线圈，初级线圈两端输入交流电，2个相同的次级线圈分别从初级线圈感应获得电压，信号调理放大电路用于采集2个次级线圈获得的电压的电势差并进行信号放大，电压显示器用于显示放大后的2个次级线圈获得的电压的电势差；所述的沉降容器放置在初级线圈和2个相同的次级线圈之间，且与2个次级线圈的距离不等。按上述装置，所述的进油口设置在沉降容器的中部，沉降容器的两端是密封的平整的，与测量部分紧密接触。按上述装置，所述的沉降容器为稀土铁磁材质。利用一种磨粒检测装置实现的磨粒检测方法，其特征在于：它包括以下步骤：S1、给初级线圈施加交流电，将2个相同的次级线圈的电压值调整为相等状态，电压显示器显示电压变化值为0；S2、将装有完全沉淀后的样品油的沉降容器倒置，并放置在初级线圈和2个相同的次级 线圈之间，且与2个次级线圈的距离不等；S3、在样品油中的磨粒沉降过程中，2个与沉降容器距离不等的次级线圈受磁通量变化产生感应电压，记录磨粒沉降检测时间与电压显示器显示的电压变化值之间的关系。按上述方法，它还包括S4、根据单个不同大小磨粒引起的电压变化值，以及不同大小磨粒从沉降容器的顶部沉降到底部所需时间的长短，对S3所记录的磨粒沉降检测时间与电压显示器显示的电压变化值之间的关系进行转换和分段，得到不同时间段的磨粒沉降检测时间与PQ指数的关系。按上述方法，单个不同大小磨粒引起的电压变化值，通过预实验法得到：分别将不同大小的单个磨粒放置于纯净的油液中，作为样品油，采用磨粒检测装置，检测并记录不同大小单个磨粒通过互感式传感器引起的电压变化值。按上述方法，不同大小磨粒从沉降容器的顶部沉降到底部所需时间的长短，通过预实验法得到：分别将不同大小的单个磨粒放置于纯净的油液中，作为样品油，采用磨粒检测装置，试验检测不同磨粒在油液中下落h高度所用的时间，h为沉降容器的高度。按上述方法，不同大小磨粒从沉降容器的顶部沉降到底部所需时间的长短，通过直接计算法得到：将磨粒看作直径为d、密度为ρS的光滑球形颗粒在密度为ρ、粘度为μ的静止油液中作自由沉降，按以下公式计算： π 6 d 3 ( ρ s - ρ ) = ζ · π 4 d 2 · ρu t 2 2 ]]> u t = 4 d ( ρ s - ρ ) g 3 ζ ρ ]]> t = h u t ]]>式中：ζ为流体的阻力系数(与粘度μ密切相关)，ut为磨粒下降速度，t为沉降的时间，h为沉降容器的高度，g为重力加速度。按上述方法，所述S2中将装有完全沉淀后的样品油的沉降容器倒置的具体步骤为：首先将装有样品油的沉降容器放置一段时间，直至需要测量的最小磨粒沉淀到底部，然后将容器倒置，根据磨粒直径越大，沉降速度越快，磨粒越小，沉降越慢，按照由大到小顺序沉降来测量磨粒大小的分布。按上述方法，沉降容器的放置时间大于或等于沉降容器的高度除以最小磨粒沉降速度得到的时间。本专利技术的有益效果为：给初级线圈加上交流电时，将2个相同的二次线圈的电压值初始状态调整为相等状态，即电压差值为0；当倒置的沉降容器放到互感式传感器中，大小磨粒一块沉降，磨粒越大，沉降速度越快；当有磨粒沉降到一定位置时，磁场中不同粒度颗粒的运动会引起磁场磁通变化，并产生不平衡信号在测量线圈中产生感应电压，此信号大小与铁磁性材料的磨粒及其数量成比例，由此磨粒的数量值转化为电压值；通过记录电压显示器的电压变化值，绘制磨粒检测时间-PQ指数分析示意图，便可以将不同大小的磨粒数量及其比例检测出来；因此，采用本专利技术装置和方法，能够更加便捷的测量出不同大小磨粒数量，为磨粒分析提供数据；将大量的颗粒数值转化为电压值，使测量更加精确；装置结构简单、易操作、成本低、安全性高；应用范围广，原理可应用于其他不易统计的小型颗粒中。附图说明图1为本专利技术一实施例的沉降容器结构示意图。图2为本专利技术又一实施例的沉降容器结构示意图。图3为本专利技术一实施例的沉降状态示意图。图4为本专利技术一实施例的检测装置结构示意图。图5为本专利技术一实施例的磨粒检测时间-PQ指数分析示意图。图中：1-沉降容器，1-1-进油口，2-注射器，3-小磨粒，4-大磨粒。具体实施方式下面结合具体实例和附图对本专利技术做进一步说明。本专利技术提供一种磨粒检测装置，如图4所示，包括沉降容器和检测电路；其中，沉降容器1如图1所示，为密闭的长约为50cm，直径为5cm左右的长形容器，沉降容器1上设有用于放入样品油的进油口1-1；检测电路包括互感式传感器、信号调理放大电路和电压显示器；其中，互感式传感器包括初级线圈和2个相同的次级线圈，初级线圈两端输入交流电，2个相同的次级线圈分别从初级线圈感应获得电压，信号调理放大电路用于采集2个次级线圈获得的电压的电势差并进行信号放大，电压显示器用于显示放大后的2个次级线圈获得的电压的电势差；所述的沉本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种磨粒检测装置，其特征在于：它包括沉降容器和检测电路；其中，沉降容器为密闭的长形容器，沉降容器上设有用于放入样品油的进油口；检测电路包括互感式传感器、信号调理放大电路和电压显示器；其中，互感式传感器包括初级线圈和2个相同的次级线圈，初级线圈两端输入交流电，2个相同的次级线圈分别从初级线圈感应获得电压，信号调理放大电路用于采集2个次级线圈获得的电压的电势差并进行信号放大，电压显示器用于显示放大后的2个次级线圈获得的电压的电势差；所述的沉降容器放置在初级线圈和2个相同的次级线圈之间，且与2个次级线圈的距离不等。

【技术特征摘要】
1.一种磨粒检测装置，其特征在于：它包括沉降容器和检测电路；其中，沉降容器为密闭的长形容器，沉降容器上设有用于放入样品油的进油口；检测电路包括互感式传感器、信号调理放大电路和电压显示器；其中，互感式传感器包括初级线圈和2个相同的次级线圈，初级线圈两端输入交流电，2个相同的次级线圈分别从初级线圈感应获得电压，信号调理放大电路用于采集2个次级线圈获得的电压的电势差并进行信号放大，电压显示器用于显示放大后的2个次级线圈获得的电压的电势差；所述的沉降容器放置在初级线圈和2个相同的次级线圈之间，且与2个次级线圈的距离不等。2.根据权利要求1所述的一种磨粒检测装置，其特征在于：所述的进油口设置在沉降容器的中部，沉降容器的两端是密封的平整的。3.根据权利要求1所述的一种磨粒检测装置，其特征在于：所述的沉降容器为稀土铁磁材质。4.利用权利要求1所述的一种磨粒检测装置实现的磨粒检测方法，其特征在于：它包括以下步骤：S1、给初级线圈施加交流电，将2个相同的次级线圈的电压值调整为相等状态，电压显示器显示电压变化值为0；S2、将装有完全沉淀后的样品油的沉降容器倒置，并放置在初级线圈和2个相同的次级线圈之间，且与2个次级线圈的距离不等；S3、在样品油中的磨粒沉降过程中，2个与沉降容器距离不等的次级线圈受磁通量变化产生感应电压，记录磨粒沉降检测时间与电压显示器显示的电压变化值之间的关系。5.根据权利要求4所述的磨粒检测方法，其特征在于：它还包括S4、根据单个不同大小磨粒引起的电压变化值，以及不同大小磨粒从沉降容器的顶部沉降到底部所需时间的长短，对S3所记录的磨粒沉降检测时间与电压显示器显示的电压变化值之间的关系进行转换和分段，得到不同时间段的磨粒沉降检测时间与PQ指数的关系。6.根据权利要求5所述的磨粒检测方法，其特征在于：单个不同大小磨粒引起的电压变化值，通过预实验法得到：分别将不同大小的单个磨粒放置于纯净的油液中，作为样品油，采用磨粒检测装置，检测并记录不同大小单个磨粒通过互感式传感器引起的电压变化值。7.根据权利要求5所述的磨粒检测方法，其特征在于：不同大小磨粒从沉降容器的顶部沉降到底部所需时间的长短，通过预实验法得到：分别将不同大小的单个磨粒放置于纯净的油液中，作为样品油，采用磨粒检测装置，试验检测不同磨粒在油液中下落h高度所用的时
\t间，h为沉降容器的高度。8.根据权利要求6所述的磨粒检测方法，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕植勇，刘侠，卢文达，龙婷婷，帅然，鲁盈利，刘昌伟，王乐，陈振康，罗鹏举，
申请(专利权)人：武汉理工大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42