一种基于电感法实现油液检测的椭圆三线圈传感器制造技术

本发明专利技术提供一种基于电感法实现油液检测的椭圆三线圈传感器，包括：椭圆三线圈传感器和电路部件，其中：椭圆三线圈传感器包括注油口

【技术实现步骤摘要】
一种基于电感法实现油液检测的椭圆三线圈传感器


[0001]本专利技术涉及高精度和超通量的金属磨粒检测
，具体而言，尤其涉及一种基于电感法实现油液检测的椭圆三线圈传感器
。

技术介绍

[0002]油液检测分析技术是对机械系统内的油液
(
液压油
、
润滑油等
)
中的理化性能和污染颗粒进行定量与定性的分析
。
当油液中开始产生较多小粒径磨粒时，表明机械系统内部有异常磨损，存在安全隐患
。
如果不能及时发现并消除隐患会使设备运行的风险系数提高，并产生磨粒加快系统磨损速度，系统磨损产生更多磨粒的恶性循环，直至系统完全停转，带来巨大的时间与经济损失
。
因此，对机械系统油液进行及时
、
有效的检测，是降低机械系统运行风险
、
防患于未然的有效手段
。
[0003]油液检测技术有多种检测方法，目前常用的方法有声学检测法
、
光学检测法与电学检测法
。
其中电学检测法包括电感检测法
、
电容检测法，相比于其他检测方法，电感检测法具有能够区分不同金属颗粒
、
检测精度高
、
灵敏度高
、
结构简单
、
性能可靠等优点
。
但是目前电感检测大多采用圆形线圈结构，此结构检测流道中的磁场分布不均匀，大小相同的颗粒经过流道的不同位置时产生的信号幅值存在差异，导致检测结果不准确
。

技术实现思路

[0004]根据上述提出现有电感检测技术，其检测区域磁场分布不均匀导致无法对小颗粒产生稳定检测结果的技术问题，而提供一种基于电感法实现油液检测的椭圆三线圈传感器
。
本专利技术椭圆三线圈传感器在拥有三线圈检测优势的前提下，具有更加均匀的磁场，能够实现流道内磁场的均匀分布，提高检测结果稳定性与准确性
。
[0005]本专利技术采用的技术手段如下：
[0006]一种基于电感法实现油液检测的椭圆三线圈传感器，包括：椭圆三线圈传感器和电路部件，其中：
[0007]所述椭圆三线圈传感器，包括注油口
、PDMS、
矩形流道
、
玻璃载片
、
出油口
、
第一激励线圈
、
感应线圈和第二激励线圈；
[0008]所述电路部件，包括三线圈油液监检测传感器电路
、
信号处理电路以及数据采集卡；
[0009]连接关系如下：
[0010]第一激励线圈和第二激励线圈并联在所述三线圈油液监检测传感器电路中的电压为
U
in
的波形发生器上；感应线圈置于第一激励线圈和第二激励线圈之间，感应线圈的两端与所述信号调理电路连接；
[0011]激励信号
U
in
由波形发生器发出正弦信号，输出的感应信号
U
out
也为正弦交流信号，通过信号处理电路转换为直流信号，最后通过数据采集卡转换为数字信号储存在计算机当中
。
[0012]进一步地，所述信号处理电路包括电性连接的信号放大电路
、
低通滤波电路
、
双相锁相放大电路以及后置滤波电路，交流信号依次经过信号放大电路
、
低通滤波电路
、
双相锁相放大电路以及后置滤波电路处理后，转换为直流信号
。
[0013]进一步地，所述第一激励线圈
、
第二激励线圈和感应线圈的结构相同，均由铜丝缠绕而成，其中，第一激励线圈和第二激励线圈反向绕制且其内部均以同样大小的坡莫合金块填充
。
[0014]进一步地，所述第一激励线圈
、
第二激励线圈和感应线圈的匝数均为
800
匝，长度为
400mm
，宽度为
4mm
，高度为
3mm。
[0015]进一步地，所述第一激励线圈
、
第二激励线圈和感应线圈以
1300
μ
m
的间隔并排排列，所述矩形流道为沿水平径向方向的任意两个线圈之间的间隔
。
[0016]进一步地，所述矩形流道的制作方法，包括：
[0017]将三个线圈以
1300
μ
m
的间隔并排排列；
[0018]沿着间隔位置穿过厚
1300
μ
m、
宽
2.4cm
的铁片，将线圈与铁片固定在玻璃载片上，并使用模具将其包裹；
[0019]将
PDMS
与固化剂以
10:1
的比例混合，并使用真空干燥箱抽取其中的气泡；
[0020]将
PDMS
倒入模具中，再放入真空干燥箱干燥
30
分钟使其固化；
[0021]固化完成后，将铁片抽出，即形成矩形流道
。
[0022]较现有技术相比，本专利技术具有以下优点：
[0023]本专利技术提供的基于电感法实现油液检测的椭圆三线圈传感器，能够增强检测区域磁场的均匀性，提高传感器的检测通量，实现对较小金属磨粒稳定
、
准确的检测
。
[0024]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
[0025]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
。
[0026]图1为本专利技术椭圆三线圈传感器结构图
。
[0027]图2为本专利技术电路部件结构图
。
[0028]图3为本专利技术实施例提供的单个不同大小铁颗粒的感生电压
。
[0029]图4为本专利技术实施例提供的单个不同大小铜颗粒的感生电压
。
[0030]图5为本专利技术实施例提供的
79
μ
m
铁颗粒两次检测产生的感生电压
。
[0031]图6为本专利技术实施例提供的
80
μ
m
铜颗粒两次检测产生的感生电压
。
[0032]图中：
1、
注油口；
2、PDMS
；
3、
矩形流道；
4、
玻璃载片；
5、
出油口；
6、
第一激励线圈；
7、
感应线圈；
8、
第二激励线圈；
9、
坡莫合金块；
10、...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种基于电感法实现油液检测的椭圆三线圈传感器，其特征在于，包括：椭圆三线圈传感器和电路部件，其中：所述椭圆三线圈传感器，包括注油口
(1)、PDMS(2)、
矩形流道
(3)、
玻璃载片
(4)、
出油口
(5)、
第一激励线圈
(6)、
感应线圈
(7)
和第二激励线圈
(8)
；所述电路部件，包括三线圈油液监检测传感器电路
(10)、
信号处理电路
(11)
以及数据采集卡
(12)
；连接关系如下：第一激励线圈
(6)
和第二激励线圈
(8)
并联在所述三线圈油液监检测传感器电路
(10)
中的电压为
U
in
的波形发生器上；感应线圈
(7)
置于第一激励线圈
(6)
和第二激励线圈
(8)
之间，感应线圈
(7)
的两端与所述信号调理电路
(11)
连接；激励信号
U
in
由波形发生器发出正弦信号，输出的感应信号
U
out
也为正弦交流信号，通过信号处理电路
(11)
转换为直流信号，最后通过数据采集卡
(12)
转换为数字信号储存在计算机当中
。2.
根据权利要求1所述的基于电感法实现油液检测的椭圆三线圈传感器，其特征在于，所述信号处理电路
(11)
包括电性连接的信号放大电路
(13)、
低通滤波电路
(14)、
双相锁相放大电路
(15)
以及后置滤波电路
(16)
，交流信号依次经过信号放大电路
(13)、
低通滤波电路
(14)、
双相锁相放大电路
(15)
以及后置滤波电路
(16)
处理后，转换为...

【专利技术属性】
技术研发人员：李伟，张洪朋，谢雨财，王吉喆，李国宾，孙玉清，白晨朝，
申请(专利权)人：大连海事大学，
类型：发明
国别省市：