获取磨粒图像信息时磨粒吸附及释放装置和方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了获取磨粒图像信息时磨粒吸附及释放装置和方法，其装置包括控制器、线圈、吸附部件、电流驱动器及磁场检测器，线圈通电后在吸附部件上形成磁场回路；磁场检测器设置在吸附部件的磁场中，用于检测吸附部件的磁场强弱信号，并与控制器电连接，将所检测的磁场强弱信号传输给控制器；控制器根据磁场强弱信号控制电流驱动器的驱动电压，电流驱动器在控制器的控制下改变线圈中的电流大小及方向，实现磁场的充磁和消磁。本发明专利技术通过对吸附部件进行充磁和消磁，保证通过流道的磁性磨粒在获取磨粒图像时聚集，在获取磨粒图像后被释放回流道中，磨粒吸附及释放过程的周期短，不影响被监测机械设备的运作和整个磨粒监测的过程。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及在监测流体中的磁性磨粒时，获取磨粒图像信息所需要的磨粒吸附及释放装置和方法。
技术介绍
目前，监测流体磁性磨粒的技术原理主要是利用电感励磁方式产生磁力，以吸附流体中的磁性磨粒，再进行磨粒成像处理，监测磨粒的尺寸大小、浓度、形状、颜色、纹理等物理特性，从而反映出流体所处的环境，例如油液中的金属磨粒、空气中的金属粉尘和水中的金属磨粒等；由此可以判断流体(如油液)所流经的机械部件的磨损情况、空气质量、水的磁性磨粒含量等。在现有的磨粒监测技术里，监测过程中会出现磨粒堆积的现象，且观察磨粒成像时需要停油，成像器件的调焦也不方便，难以分辨磨粒的颜色及细微磨粒的纹理。整个监测过程还过多依赖于工作人员的经验，检测装置的操作复杂且检测周期长。在磨粒监测技术中，磨粒图像的获取依赖于磨粒的吸附过程，若能让磨粒聚集在同一平面上，又能及时清除该聚集平面上的磨粒，以保证监测过程的流畅，则需要对吸附磁性磨粒的部件进行充磁和消磁；可见，磨粒监测
急迫地需要对磨粒吸附及释放的技术，从而在观察磨粒图像时吸附磨粒，而观察完毕时释放磨粒以免过多的磨粒沉积在聚集平面上，保证清晰磨粒图像的获取以及监测过程的稳定性、准确性。
技术实现思路
本专利技术为解决现有技术所存在的技术问题，提出，通过对吸附磨粒的部件进行充磁和消磁，保证通过流道的磁性磨粒在获取磨粒图像时聚集，在获取磨粒图像后被释放回流道中，本专利技术磨粒吸附及释放过程的周期短，不影响被监测机械设备的运作和整个磨粒监测的过程。本专利技术装置采用如下技术方案实现:获取磨粒图像信息时磨粒吸附及释放装置，包括控制器、线圈、吸附部件、电流驱动器及磁场检测器，控制器、电流驱动器及线圈依次电连接，线圈通电后在吸附部件上形成磁场回路；磁场检测器设置在吸附部件的磁场中，用于检测吸附部件的磁场强弱信号，并与控制器电连接，将所检测的磁场强弱信号传输给控制器；控制器根据磁场强弱信号控制电流驱动器的驱动电压，电流驱动器在控制器的控制下改变线圈中的电流大小及方向，实现磁场的充磁和消磁。所述磁场检测器为霍尔传感器。所述线圈中的电流为直流电。本专利技术方法采用如下技术方案实现:获取磨粒图像信息时磨粒吸附及释放方法，基于上述磨粒吸附及释放装置，包括以下步骤:S1、线圈通电，磁场渐渐变强，在线圈充磁吸附的作用下，磁性颗粒被磁化，吸附部件开始吸附磨粒，通过磨粒成像获取磨粒信息；S2、获取磨粒信息后，电流驱动器输出的磁场驱动电压降为0V，磁力逐渐减弱，磁场检测器检测磁场强弱情况；S3、当磁场检测器检测到磁力减弱到第一阈值时，控制器发出控制信号，使电流驱动器向线圈输出反向驱动电流；反向驱动电流作用一段时间后，磁场检测器检测到磁力减弱到第二阈值时，控制器发出控制信号，使电流驱动器向线圈输出正反交替的渐变驱动电流，如此反复，直至磁场检测器检测到磁力减弱到第三阈值时，消磁结束；其中，第一阈值磁力为驱动电压为OV时的磁力大小，第二阈值磁力为第一阈值磁力大小的四分之三，第三阈值磁力为油液能够将被吸附的磁性磨粒带走的磁力大小；正负交替的渐变驱动电流为电流的方向、大小均渐变的电流信号。本专利技术主要是通过对吸附磨粒的部件进行充磁和消磁，来实现磨粒的吸附及释放。与现有技术相比，本专利技术的优点与有益效果如下:1、采用电流驱动器向感应线圈输出方向及大小均发生变化的直流电，来改变感应线圈所产生的磁场；这一直流充磁消磁技术手段，硬件结构简单，成本低廉，避免了增加电源的需要，可以将使用本专利技术技术的装置结构变得更加轻便、紧凑。2、直流充磁消磁的速度快，“磨粒吸附一采集图像信息一释放磨粒”的周期短，不影响监测过程的流畅性，也不影响监测油液设备的正常运转。3、被吸附的磁性颗粒处于不断运动的流体中，可避免磁性磨粒的扎堆沉积，得到较为纯净的磨粒，有利于保证所获取的磨粒图像信息的准确性。通过控制磁力的大小，可获得不同尺寸大小的磁性磨粒。【附图说明】图1是本专利技术装置的硬件结构框图；图2是电流驱动器作用下，电流大小和方向的变化情况图；图3是充磁消磁过程中存在的磁滞回线示意图；图4是采用本专利技术技术的吸附模块结构示意图；其中，I是线圈、2是吸附部件、3是电流驱动器、4是控制器、5是霍尔传感器。【具体实施方式】下面结合附图以及实施例对本专利技术作进一步详细的说明，但本专利技术的实施方式不限于此。实施例如图1所示，本专利技术磨粒吸附及释放装置包括控制器4、线圈1、吸附部件2、电流驱动器3及霍尔传感器5，控制器4、电流驱动器3及线圈I依次电连接，吸附部件2以铁芯架为主，线圈I缠绕在铁芯架上；如图4所示，线圈I为双线圈结构，即采用两个线圈，通电后在吸附部件2上形成一个磁场回路。霍尔传感器5设置在吸附部件2的磁场中，用于检测吸附部件2的磁场强弱情况，并与控制器4电连接，将所检测的磁场强弱信号传输给控制器4。控制器4主要由嵌入式芯片构成，电流驱动器主要由H桥驱动电路组成，电流驱动器在控制器的控制下改变线圈中的电流大小及方向，实现磁场的充磁和消磁。在充磁和消磁过程中，由于磁滞现象，需要根据具体的监测方案来改变线圈输入电流的大小。本专利技术使用霍尔传感器向控制器反馈吸附部件的磁感应强度。通过控制器输出PffM信号改变电流驱动器的驱动电压，实现O到20V可调的输出电压，从而改变线圈的电流，调节吸附部件的磁感应强度。在控制器控制下，电流驱动器使得直流电的方向不断变化、电流值不断降低，磁感应强度也不断变小，这一消磁技术可以在消磁过程中，将磁感应强度B降低到原磁感应强度B。的10%，最终将吸附的磨粒释放，完成当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
获取磨粒图像信息时磨粒吸附及释放装置，其特征在于，包括控制器、线圈、吸附部件、电流驱动器及磁场检测器，控制器、电流驱动器及线圈依次电连接，线圈通电后在吸附部件上形成磁场回路；磁场检测器设置在吸附部件的磁场中，用于检测吸附部件的磁场强弱信号，并与控制器电连接，将所检测的磁场强弱信号传输给控制器；控制器根据磁场强弱信号控制电流驱动器的驱动电压，电流驱动器在控制器的控制下改变线圈中的电流大小及方向，实现磁场的充磁和消磁。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈闽杰，贺石中，冯伟，冼建波，何佳乐，陶辉，
申请(专利权)人：广州机械科学研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44