一种双螺线管线圈式多参数油液污染物检测传感器制造技术

本发明专利技术提供一种双螺线管线圈式多参数油液污染物检测传感器。包括微流控检测芯片、传感单元以及阻抗分析仪；微流控检测芯片包括玻璃基底和设置在玻璃基底上的芯片主体；芯片主体包括：设置在芯片主体上的一端设置有油液入口、另一端设置有油液出口的微通道；传感单元由两个正对排布且结构相同的螺线管线圈组成，传感单元通过绝缘导线连接阻抗分析仪。本发明专利技术的技术方案解决了现有技术中的检测参数单一，不能对多污染物进行有效检测，检测精度较低的问题。

A Multi-parameter Oil Pollutant Detection Sensor with Double Solenoid Coil

The invention provides a multi-parameter oil contaminant detection sensor with double solenoid coils. It includes microfluidic detection chip, sensing unit and impedance analyzer; microfluidic detection chip includes glass substrate and chip body on glass substrate; chip body includes: one end of the chip body is provided with oil inlet, the other end is provided with oil outlet microchannel; sensor unit consists of two solenoid coils arranged in front of each other and with the same structure. The sensor unit is connected to the impedance analyzer through insulated conductors. The technical scheme of the present invention solves the problems of single detection parameters, inability to effectively detect multiple pollutants and low detection accuracy in the prior art.

【技术实现步骤摘要】
一种双螺线管线圈式多参数油液污染物检测传感器
本专利技术涉及油液检测
，具体而言，尤其涉及一种双螺线管线圈式多参数油液污染物检测传感器。
技术介绍
磨损是导致各类机器设备工作异常和失效最常见的故障形式之一，设备内部摩擦和磨损的必然产物——悬浮于润滑系统油液中的磨损微粒，是反映设备内部磨损状况(程度、部位和类型)的重要信息载体。在油液系统正常工作时，污染颗粒粒径保持在20μm以下。机械发生异常磨损，产生的固体颗粒粒径迅速增大，甚至达到100μm以上，易产生危险工况，造成系统瘫痪。因此油液检测技术能检测大的微粒而且能判断其材质，以便迅速获知磨损的部位，及时更换油液。目前已经有一系列污染物快速检测方法，基于其原理不同，相应的有多种方法。例如声波检测法、光学检测法、电感检测法和电容检测法等。声波检测法和光学检测法检测精度高，前者易受到噪声和震动等条件影响，后者易受到温度和油液渗透性等环境影响。电感检测法可以区分铁磁性和非铁磁性颗粒，受环境影响因素小。为了实现油液污染物的快速检测，本专利在电感检测法与电容检测法的基础上，设计了一种对置双螺线管线圈，可以实现电感和电容检测。本装置与现有液压油污染物检测技术相比，具有多参数检测，制作简单快捷，成本低廉，检测精度高等优势。
技术实现思路
根据上述提出的技术问题，而提供一种双螺线管线圈式多参数油液污染物检测传感器。本专利技术主要在电感检测法与电容检测法的基础上，设计了一种对置双螺线管线圈，可以实现电感和电容检测。本专利技术采用的技术手段如下：一种双螺线管线圈式多参数油液污染物检测传感器，包括微流控检测芯片、传感单元以及阻抗分析仪；所述阻抗分析仪提供高频交流电激励，所述微流控检测芯片包括玻璃基底和设置在玻璃基底上的芯片主体；所述芯片主体包括：设置在芯片主体上的一端设置有油液入口、另一端设置有油液出口的微通道；所述传感单元由两个正对排布且结构相同的螺线管线圈组成，所述传感单元通过绝缘导线连接阻抗分析仪。进一步地，所述传感单元根据绝缘导线连接方式的不同分为电感检测和电容检测两种工作模式，所述两种工作模式可随时切换；使用时，所述阻抗分析仪提供高频交流电激励，当油液污染物为铁磁性金属颗粒和非铁磁性金属颗粒时，所述双螺线管线圈式多参数油液污染物检测传感器处于电感检测模式；当油液污染物为水和空气时，所述双螺线管线圈式多参数油液污染物检测传感器处于电容检测模式。进一步地，所述微通道采用模型材料制成，所述微通道从传感单元内孔穿过。进一步地，所述微通道直径为100-300微米；所述螺线管线圈由漆包线绕制而成，螺线管线圈内径为150-350微米，漆包线线径为40-80微米，匝数为400-600匝。本专利技术还提供了一种双螺线管线圈式多参数油液污染物检测方法，所述检测方法利用所述双螺线管线圈式多参数油液污染物检测传感器实现，且包括如下步骤：步骤S1：将待检测油液通过油液入口输送至微通道；步骤S2：流经传感单元的待检测油液，通过阻抗分析仪施加高频信号激励，双螺线管线圈式多参数油液污染物检测传感器根据油液中污染物的不同，切换绝缘导线的连接方式，选择不同的模式对油液中的污染物进行区分检测；步骤S3：经过检测后的油液从油液出口排出。本专利技术还提供了一种双螺线管线圈式多参数油液污染物检测传感器的制作方法，包括以下步骤：步骤1：采用绕线机绕制两个螺线管线圈；步骤2：将制作微通道的模具穿过由两个正对排布且结构相同的螺线管线圈组成的传感单元，并将其固定在玻璃基底上面，最后浇注PDMS，恒温加热固化1小时后，形成PDMS基体；步骤3：抽出制作微通道的模具，打孔制作油液入口和油液出口。较现有技术相比，本专利技术具有以下优点：1、本专利技术提供的双螺线管线圈式多参数油液污染物检测传感器，可以区分4种不同性质的液压油污染物。2、本专利技术提供的双螺线管线圈式多参数油液污染物检测传感器，通过传感单元中两个正对排布且结构相同的螺线管线圈，实现电感和电容检测模式的随时切换，容易制作，成本低。3、本专利技术提供的多污染物油液检测传感器，采用匝数更多，漆包线直径更细的线圈，检测能力更强。基于上述理由本专利技术可在油液检测等领域广泛推广。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做以简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术传感器结构图。图2为本专利技术传感单元侧视图。图3为本专利技术传感单元截面图。图4是传感器工作模式原理图。图5电感检测铁颗粒信号图。图6是电感检测铜颗粒信号图。图7是电容检测水信号图。图8是电容检测空气信号图。图中：1、油液入口；2、油液出口；3、微通道；4、传感单元；5、PDMS基体；6、玻璃基底；7、螺线管线圈；8、阻抗分析仪。具体实施方式需要说明的是，在不冲突的情况下，本专利技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本专利技术。为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本专利技术及其应用或使用的任何限制。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本专利技术的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本专利技术的范围。同时，应当清楚，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员己知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任向具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。在本专利技术的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术保护范围的限制：方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种双螺线管线圈式多参数油液污染物检测传感器，其特征在于，包括微流控检测芯片、传感单元以及阻抗分析仪；所述阻抗分析仪提供高频交流电激励，所述微流控检测芯片包括玻璃基底和设置在玻璃基底上的芯片主体；所述芯片主体包括：设置在芯片主体上的一端设置有油液入口、另一端设置有油液出口的微通道；所述传感单元由两个正对排布且结构相同的螺线管线圈组成，所述传感单元通过绝缘导线连接阻抗分析仪。

【技术特征摘要】
1.一种双螺线管线圈式多参数油液污染物检测传感器，其特征在于，包括微流控检测芯片、传感单元以及阻抗分析仪；所述阻抗分析仪提供高频交流电激励，所述微流控检测芯片包括玻璃基底和设置在玻璃基底上的芯片主体；所述芯片主体包括：设置在芯片主体上的一端设置有油液入口、另一端设置有油液出口的微通道；所述传感单元由两个正对排布且结构相同的螺线管线圈组成，所述传感单元通过绝缘导线连接阻抗分析仪。2.根据权利要求1所述的双螺线管线圈式多参数油液污染物检测传感器，其特征在于，所述传感单元根据绝缘导线连接方式的不同分为电感检测和电容检测两种工作模式，所述两种工作模式可随时切换；使用时，所述阻抗分析仪提供高频交流电激励，当油液污染物为铁磁性金属颗粒和非铁磁性金属颗粒时，所述双螺线管线圈式多参数油液污染物检测传感器处于电感检测模式；当油液污染物为水和空气时，所述双螺线管线圈式多参数油液污染物检测传感器处于电容检测模式。3.根据权利要求1所述的一种双螺线管线圈式多参数油液污染物检测传感器，其特征在于，所述微通道采用模型材料制成，所述微通道从传感单元内孔穿过。4.根据权利要求1所述的一种双螺线管线圈式多...

【专利技术属性】
技术研发人员：张洪朋，白晨朝，赵旭鹏，曾霖，虞子雷，
申请(专利权)人：大连海事大学，
类型：发明
国别省市：辽宁,21