一种磁感应颗粒检测装置及浓度检测方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种磁感应颗粒检测装置及浓度检测方法，所述检测装置包括信号检测系统、检测管道、激励线圈，以及正偶数个感应线圈，所述激励线圈与所述信号处理系统连接并绕制于所述检测管道上；所述感应线圈均与所述信号处理系统连接，依次并彼此反向绕制于所述激励线圈上。通过该装置，能够方便制备安装、能够提高检测精度。所述方法包括以下步骤：S1：获取所述信号检测系统的输出信号，得到电压幅度变化情况；S2：根据所获得的电压幅度变化情况，检测金属颗粒浓度。通过该方法，可以提高计算的准确度。

【技术实现步骤摘要】
一种磁感应颗粒检测装置及浓度检测方法
本专利技术涉及检测设备领域，尤其涉及一种磁感应颗粒检测装置，进一步地，涉及一种利用该装置进行浓度检测的方法。
技术介绍
目前，检测金属颗粒所采用的方法有多种，其中利用电磁感应原理检测金属颗粒是一种较常用的方法。具体来说，通常的应用电磁感应原理检测金属颗粒的装置往往采用两反向绕制的励磁激励线圈作为激励源，产生两强度相同方向相反的磁场，在无磁场扰动的情况下，两线圈中间的净磁场为零；在中间绕制一感应磁场变化的感应线圈，用于感应金属颗粒造成的磁场扰动。虽然这种装置能够实现金属颗粒的电磁检测，但是该装置仍存在以下缺陷：(1)为了建立磁场平衡和感应金属颗粒磁场信号，需要两个反向的激励线圈，一个感应线圈，其设计使传感器长度较长，不利于实际的设计制备和安装使用；(2)仅采用一个磁感线圈，在使用电磁感应进行磁场平衡时，激励线圈(励磁线圈)外部的磁场衰减比较明显，小颗粒物在激励线圈上产生的磁场扰动，反应在外部的感应线圈上时，往往已经衰减了很多，故对微小颗粒物的检测精度不足，影响检测效果。进一步地，利用现有技术装置测得的数据进行的检测的方法相应地精度不佳，难以准确检测流体内金属颗粒的浓度。
技术实现思路
为了克服现有技术的不足，本专利技术所要实现的技术目的是(1)提供一种能够方便制备安装、能够提高检测精度的磁感应颗粒检测装置，以及(2)提供一种利用该检测装置金属颗粒进行浓度检测的方法。为实现上述第一个技术目的，本专利技术所采用的技术方案内容具体如下：一种磁感应颗粒检测装置，所述检测装置包括信号检测系统、检测管道、激励线圈，以及正偶数个感应线圈，所述激励线圈与所述信号处理系统连接并绕制于所述检测管道上；所述感应线圈均与所述信号处理系统连接，依次并彼此反向绕制于所述激励线圈上。在现有的电磁感应检测颗粒物的装置技术方案中，安装的方式通常是需要两个反向的励磁激励线圈，一个感应线圈，两个激励线圈反向外绕制在管道两端，感应线圈绕制在两激励线圈中间。而在本技术方案中，该装置的激励线圈外绕制感应线圈的设置方式，能够达到安装方便，并且使得传感器整体长度大大缩短的效果，便于制备和使用。激励线圈与信号检测系统连接，信号检测系统会在激励线圈两端输入一个正弦交变信号，产生一个交变磁场，驱动感应线圈。另外，将感应线圈绕制在所述检测管道上，能够检测颗粒物的情况，不需要将传感器直接接触管内的液体，使得测试更为方便。为实现提高检测精度的效果，专利技术人在本专利技术方案中采用了正偶数个磁感线圈的方案。在以往的技术方案中，磁感线圈通常情况下只采用一个进行绕制。虽然采用一个磁感线圈看似节省了成本，但实际上由于感应线圈位于两个激励线圈的中间，感应颗粒物通过激励线圈产生的磁场扰动；而感应线圈在离激励线圈较远，往往造成磁场衰减较大，造成测得感应的颗粒物的大小精度不足。而在本技术方案中，采用了激励线圈，以及正偶数个的感应线圈进行对激励线圈的绕制，以确保检测精度。所述激励线圈用于产生磁场，因此优选用一个激励线圈进行绕制。而采用正偶数个感应线圈，例如两个，或者说一组感应线圈，可以适应于专利技术人随后设定的算法，依靠观测及输入通过两个感应线圈所得的磁场变化情况，计算金属颗粒的浓度。所述感应线圈依次绕制于所述激励线圈上。这种设置方式能够快速的检测到颗粒物通过感应线圈时产生的磁场扰动，达到检测金属微粒物的功能。所述感应线圈反向绕制在所述激励线圈上。由于感应线圈距离较近，所处环境可认为一致，能够在复杂、恶劣的环境下抑制温度漂移、电磁干扰，提高信号稳定性，进一步提高系统性能。需要说明的是，一个线圈指的是一段两端与信号检测系统连接并绕制于检测管道的线圈。需要说明的是，所述依次绕制指的是在检测管道方向上，例如两个感应线圈其中一个绕制完成后，在该方向的下一个位置绕制另一个感应线圈，即感应线圈每个之间不互相重合绕制于检测管道，而是各自独立绕制于所述检测管道上。需要说明的是，所述反向绕制指的是两感应线圈在绕制时，彼此不重合地绕制于激励线圈外，方向上一个采用顺时钟绕制，另一个采用逆时针绕制。需要说明的是，这里所指的检测颗粒物，是指通过电磁感应的方式将如金属颗粒物进行检测，检测其流动的情况，便于进一步分析液体中金属颗粒物的浓度等数据。需要说明的是，所述信号检测系统是用于检测电磁感应情况，在一种可选的实施方式中，其包括控制电路板、信号输出端口等。应当不限于信号检测系统的组成方式，只要能够检测感应线圈电磁变化的机构均应被视为属于信号检测系统。需要说明的是，两个相邻、依次反向对应的感应线圈为一组感应线圈。优选地，所述感应线圈的数量为两个或四个或六个。为使安装制造成本和确保检测精度达到最优的平衡，会优选将感应线圈的数量设置为两个。又或者，将感应线圈的数量设置为四个或六个等，可以在测量过程中进行多次测量求平均值，能提高检测的可靠性。优选地，所述激励线圈为两个或多个，各个激励线圈同向绕制于所述检测管道上。需要说明的是，所述同向绕制指的是各个激励线圈均顺时针或均逆时针绕制与所述检测管道之上。通过这种方式的设置，可以加大磁场强度，同时通过同向绕制的方式可以防止激励线圈之间的互相干扰，影响磁场的稳定性。优选地，所述激励线圈和/或感应线圈采用至少一层的方式进行绕制。激励线圈和/或感应线圈采用至少一层(即多层)绕制的方式，能进一步使激励线圈产生的磁场强度增强，感应线圈上产生的信号更加明显，有利于提高金属颗粒物的检测精度。优选地，所述检测管道的材质是非导磁材料；进一步优选地，所述检测管道的材质是不锈钢材质。管道材质为不导磁材质，是为了更准确的测得金属颗粒物在激励线圈上产生的磁场扰动。在测试过程中需要尽量保证激励线圈产生的磁场从管道中间通过，提高管道中的磁场强度。更优选采用不导磁的不锈钢材质，可满足要求，但不限于此材质。优选地，所述激励线圈和所述感应线圈之间还设置有隔环套筒；进一步优选地，所述隔环套筒的材质是非导磁材料。在激励线圈与感应线圈之间加装一个隔环套筒，用于隔离激励线圈与感应线圈。这里选用不导磁材料，主要用于生产制作过程中激励线圈与感应线圈绕制的隔离，在感应金属微粒物产生磁场扰动的过程中，尽量减少感应线圈与激励线圈之间的磁场损耗，有利于提高金属颗粒物的检测精度，故在此处选用不导磁材质；同时作为感应线圈绕制的骨架，能够提高感应线圈绕制的平整度。优选地，所述感应线圈外还设有屏蔽环。在感应线圈之外设置有屏蔽环可以隔离外部的磁场，抗外部磁场的干扰，使得检测结果更准确，检测效果更好。为实现上述第二个技术目的，本专利技术所采用的技术方案内容具体如下：一种应用如上所述磁感应颗粒检测装置的浓度检测方法，包括以下步骤：S1：获取所述信号检测系统的输出信号，得到电压幅度变化情况；S2：根据所获得的电压幅度变化情况，检测金属颗粒浓度；其中，所述电压幅度变化情况包括电压幅值和时间的变化情况，即电压幅值变化与所在时刻的关系，例如电压幅值在某一点上其幅值及其所在的时刻。更具体地，可以是幅值最高点与零点其时刻情况。优选地，检测金属颗粒浓度包括以下步骤：获取金属颗粒经过感应线圈的流速v；获取金属颗粒的质量m；根据上述所得金属颗粒的流速v、质量m，经过时间t，并利用管道横截面积S，通过以下公式计算得出颗粒物的浓度c：在获取金属颗本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种磁感应颗粒检测装置，其特征在于，所述检测装置包括信号检测系统、检测管道、激励线圈，以及正偶数个感应线圈，所述激励线圈与所述信号处理系统连接并绕制于所述检测管道上；所述感应线圈均与所述信号处理系统连接，依次并彼此反向绕制于所述激励线圈上；优选地，所述感应线圈的数量为两个或四个或六个。

【技术特征摘要】
1.一种磁感应颗粒检测装置，其特征在于，所述检测装置包括信号检测系统、检测管道、激励线圈，以及正偶数个感应线圈，所述激励线圈与所述信号处理系统连接并绕制于所述检测管道上；所述感应线圈均与所述信号处理系统连接，依次并彼此反向绕制于所述激励线圈上；优选地，所述感应线圈的数量为两个或四个或六个。2.如权利要求1所述的磁感应颗粒检测装置，其特征在于，所述激励线圈为两个或多个，各个激励线圈同向绕制于所述检测管道上。3.如权利要求1所述的磁感应颗粒检测装置，其特征在于，所述激励线圈和/或感应线圈采用至少一层的方式进行绕制。4.如权利要求1所述的磁感应颗粒检测装置，其特征在于，所述检测管道的材质是非导磁材料；优选地，所述检测管道的材质是不锈钢材质。5.如权利要求1所述的磁感应颗粒检测装置，其特征在于，所述激励线圈和所述感应线圈之间还设置有隔环套筒；优选地，所述隔环套筒的材质是非导磁材料。6.如权利要求1所述的磁感应颗粒检测装置，其特征在于，所述感应线圈外还设有屏蔽环。7.一种应用如权利要求1至6任一项所述磁感应颗粒检测装置的浓度检测方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：获取所述信号检测系统的输出信号，得到电压幅...

【专利技术属性】
技术研发人员：聂泳忠，张中萍，
申请(专利权)人：西人马厦门科技有限公司，
类型：发明
国别省市：福建,35