本发明专利技术提供一种内嵌式高梯度磁场油液多污染物检测装置，包括检测通道入口、检测通道出口、检测通道、检测单元以及激励‑采集单元；检测单元包括第一平面线圈、第二平面线圈、中间高导磁片和外侧高导磁片；中间高导磁片上开设有圆孔，第一平面线圈和第二平面线圈串联且紧密贴合，并内嵌在中间高导磁片的圆孔内，外侧高导磁片上开设有小孔，外侧高导磁片设置在中间高导磁片的两侧，中间高导磁片的圆孔与外侧高导磁片的小孔同心；激励‑采集单元通过绝缘导线与第一平面线圈和第二平面线圈串联。本发明专利技术不仅使用两个平面线圈紧贴在一起进行电感‑电容双检测模式来检测污染物的种类，并且将串联后的线圈包裹在高导磁材料中，提高检测精度。
【技术实现步骤摘要】
一种内嵌式高梯度磁场油液多污染物检测装置
本专利技术涉及油液系统故障检测
，具体而言，尤其涉及一种内嵌式高梯度磁场油液多污染物检测装置。
技术介绍
机械系统在运行的过程中，不可避免会发生磨损，磨损产生的磨粒会进入到油液中，而且在运行过程，油液中也会引入气泡和液滴等污染物。油液中污染物的产生和累积会影响机械系统的运行性能，会导致机械系统失效。因此，油液中污染物的及时监测和分析，对机械系统的健康状态监视和预防机械液压系统故障具有重要的意义。当前的油液检测技术分为离线检测和在线检测两类。离线检测即实验室油样送检，该种检测方法工序多、周期长、时效性差。在线检测主要分为超声波检测法、光学检测法、电感检测法以及电容检测法。超声波检测法能够区分金属颗粒与气泡，但不能区分固体金属磨粒的种类，且受外界温度、噪声等环境因素影响较大；光学检测法检测精度高，但容易受到油液清晰度和渗透性影响；电感检测法能够区分铁磁性与非铁磁性颗粒，但对非铁磁性颗粒的检测灵敏度较低；传统电容检测法根据极板间介电常数不同，能够区分检测油液中水滴与气泡，但不能对金属颗粒进行区分检测。
技术实现思路
根据上述提出现有的感抗式微流控油液检测芯片检测精度有限的技术问题，而提供一种内嵌式高梯度磁场油液多污染物检测装置。本专利技术不仅使用两个平面线圈紧贴在一起进行电感-电容双检测模式来检测污染物的种类，并且将串联后的线圈包裹在高导磁材料中，以此提高检测精度。本专利技术采用的技术手段如下：一种内嵌式高梯度磁场油液多污染物检测装置，包括：检测通道入口、检测通道出口、连通检测通道入口和检测通道出口的检测通道、检测单元以及激励-采集单元；其中：检测单元包括第一平面线圈、第二平面线圈、中间高导磁片和外侧高导磁片；中间高导磁片上开设有圆孔，第一平面线圈和第二平面线圈串联且紧密贴合，并内嵌在中间高导磁片的圆孔内，外侧高导磁片上开设有小孔，外侧高导磁片设置在中间高导磁片的两侧，其中，中间高导磁片的圆孔与外侧高导磁片的小孔同心；激励-采集单元通过绝缘导线与第一平面线圈和第二平面线圈串联。进一步地，所述检测单元包括电感检测模式和电容检测模式；电感检测模式下，第一平面线圈和第二平面线圈串联，并通过绝缘导线连接在激励-采集模块的高、低电平上；电容检测模式下，第一平面线圈和第二平面线圈分别首尾相连，作为两个电容极板，每个电容极板通过绝缘导线连接在激励-采集模块的高、低电平上。进一步地，所述激励-采集单元包括电感激励采集模式和电容激励采集模式；电感检测模式下，激励-采集单元设置为“Ls-Rs”，并施加2V、1.6MHz的激励；电容检测模式下，激励-采集单元设置为“CP-D”模式，并施加2V、2MHz的高频交流电激励。进一步地，所述检测通道内径为300微米，且从检测单元的第一平面线圈和第二平面线圈内部穿过。进一步地，所述检测单元(3)固定在亚克力板(4)上。进一步地，所述检测通道入口、检测通道出口、连通检测通道入口和检测通道出口的检测通道、检测单元以及包覆在检测单元外部的亚克力板均固定在PDMS基体的内部。进一步地，所述第一平面线圈和第二平面线圈设置为单层，且均由漆包线绕制而成，线径为70微米，匝数为10匝。较现有技术相比，本专利技术具有以下优点：本专利技术提供的内嵌式高梯度磁场油液多污染物检测装置，使用两个平面线圈串联来增加检测区域的磁场，能够实现一个检测单元检测多种油液污染物(铁磁性、非铁磁性、气泡和液滴)，并且将串联后的线圈包裹在高导磁材料中，使检测单元的磁场强度增大，增加了铁磁性、非铁磁性检测信号的信噪比，提高了检测精度。基于上述理由本专利技术可在油液系统故障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为本专利技术装置结构示意图。图2为本专利技术装置检测单元结构示意图。图3为本专利技术实施例提供的油液污染物检测下限的检测波形图。图中：1、检测通道入口；2、检测通道；3、检测单元；4、亚克力板；5、检测通道出口；6、PDMS基体；7、激励-采集单元；8、外侧高导磁片；9、中间高导磁片；10、第一平面线圈；11、第二平面线圈。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器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种内嵌式高梯度磁场油液多污染物检测装置，其特征在于，包括：检测通道入口(1)、检测通道出口(5)、连通检测通道入口(1)和检测通道出口(5)的检测通道(2)、检测单元(3)以及激励-采集单元(7)；其中：/n检测单元(3)包括第一平面线圈(10)、第二平面线圈(11)、中间高导磁片(9)和外侧高导磁片(8)；中间高导磁片(9)上开设有圆孔，第一平面线圈(10)和第二平面线圈(11)串联且紧密贴合，并内嵌在中间高导磁片(9)的圆孔内，外侧高导磁片(8)上开设有小孔，外侧高导磁片(8)设置在中间高导磁片(9)的两侧，其中，中间高导磁片(9)的圆孔与外侧高导磁片(8)的小孔同心；/n激励-采集单元(7)通过绝缘导线与第一平面线圈(10)和第二平面线圈(11)串联。/n
【技术特征摘要】
1.一种内嵌式高梯度磁场油液多污染物检测装置，其特征在于，包括：检测通道入口(1)、检测通道出口(5)、连通检测通道入口(1)和检测通道出口(5)的检测通道(2)、检测单元(3)以及激励-采集单元(7)；其中：
检测单元(3)包括第一平面线圈(10)、第二平面线圈(11)、中间高导磁片(9)和外侧高导磁片(8)；中间高导磁片(9)上开设有圆孔，第一平面线圈(10)和第二平面线圈(11)串联且紧密贴合，并内嵌在中间高导磁片(9)的圆孔内，外侧高导磁片(8)上开设有小孔，外侧高导磁片(8)设置在中间高导磁片(9)的两侧，其中，中间高导磁片(9)的圆孔与外侧高导磁片(8)的小孔同心；
激励-采集单元(7)通过绝缘导线与第一平面线圈(10)和第二平面线圈(11)串联。
2.根据权利要求1所述的内嵌式高梯度磁场油液多污染物检测装置，其特征在于，所述检测单元包括电感检测模式和电容检测模式；
电感检测模式下，第一平面线圈(10)和第二平面线圈(11)串联，并通过绝缘导线连接在激励-采集模块(7)的高、低电平上；
电容检测模式下，第一平面线圈(10)和第二平面线圈(11)分别首尾相连，作为两个电容极板，每个电容极板通过绝缘导线连接在激励-采集模块(7)的高、低电平上。
3.根据权利要...
【专利技术属性】
技术研发人员：张洪朋，汪承杰，白晨朝，王笑天，杨朝旭，于爽，李伟，孙玉清，张兴彪，
申请(专利权)人：大连海事大学，
类型：发明
国别省市：辽宁;21
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