【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及油液检测，具体而言，尤其涉及一种惠斯通电桥式油液检测传感器。
技术介绍
1、对于在海上作业的大型机械设备，发生故障后，不像陆上设备，损坏的部件可以立即修复或更换，船上机械故障严重，甚至造成人员伤亡和财产损失。因此，研究检测大型海洋机械设备油中磨粒的方法，对于海洋机械设备的故障和延长使用寿命具有重要意义。现有的检测方法主要分为在线监测和离线线路检测两种方法。主要的离线检测方法有光谱分析、铁谱分析仪、实验室显微镜观察等。这些方法中的大多数需要预先收集油样，然后送到实验室进行测试。测试周期长，需要专门人员操作。对于船舶等大型机械设备以及船舶、海上风电机组等海上风电设备，在油样送至实验室至检测完成期间，无法判断其健康状况，无法及时预警故障，可能造成安全隐患。相反，在线监测可以为机械设备提供实时检测信息，目前在线监测油液传感器主要分为声学传感器、光学传感器和电阻抗传感器。声学传感器和光学传感器对油液清洁度要求高，检测结果容易受杂质影响。电阻抗传感器具有结构简单、成本低、检测精度高、稳定性高等优点。
2、然而，所有上述研究均在实验室环境中进行了测试。没有考虑实际运行过程中传感器本身和检测介质的温度变化对检测结果的影响。在长时间的监测过程中，电磁传感器在长时间的工作中会发热，影响检测结果。传感器发热的问题主要集中在高阻线圈，在强交流电激励下会过热，导致检测线圈特性不稳定，影响检测结果。对于低电阻线圈，仍需注意的是，在长时间在线监测过程中，检测线圈的温度会逐渐收敛到检测介质的温度，温差可能会改变线圈的参数特性，影响检测
技术实现思路
1、根据上述提出现有基于惠斯通电桥的油液检测技术中由于芯片特性导致在温度过高的情况下检测精度下降的技术问题，提供一种惠斯通电桥式油液检测传感器。本专利技术主要利用惠斯通电桥结合信号调理电路能够在多种温度下进行精确检测，有效地解决了高温条件下检测信号的温漂问题，提高了多温度下磨粒检测的信噪比。
2、本专利技术采用的技术手段如下：
3、一种惠斯通电桥式油液检测传感器，包括：惠斯通微流体芯片和调理电路，其中：
4、所述惠斯通微流体芯片，包括玻璃载片、设置在玻璃载片上的pdms、固定在pdms上的惠斯通电桥、微流道，其中：
5、所述惠斯通电桥，用于检测带颗粒油液信号和无颗粒信号，包括参考线圈、检测线圈、可调电位器和可调电容；
6、所述信号调理电路，连接惠斯通电桥，包括电性连接的激励单元、差分放大器、锁相放大电路、运算放大器以及数据导出卡。
7、进一步地，所述微流道包括相互平行设置的第一微通道和第二微通道，第一微通道从参考线圈的中心穿过，第二微通道从检测线圈的中心穿过；参考线圈的末端通过绝缘导线连接可调电位器，检测线圈的末端通过绝缘导线连接可调电容。
8、进一步地，所述第一微通道用于注入无颗粒润滑油，作为参考油液；所述第二微通道用于注入带有铁颗粒的润滑油，作为检测油液。
9、进一步地，所述参考线圈用于检测线圈作参考，所述检测线圈用于改变传感器检测区域内的磁场。
10、进一步地，所述参考线圈和所述检测线圈为两个相同的双线式螺线管线圈，且均由线径为70μm的铜丝绕制而成，线圈的匝数为230匝，线圈的外径为3.1mm，内径为1.1mm，高度为3mm。
11、进一步地，所述惠斯通微流体芯片上还设置有亚克力块，亚克力块设置有两块，一块设置在第一微通道与参考线圈的重合位置的正下方，用于垫高第一微通道和参考线圈，另一块设置在第二微通道与检测线圈的重合位置的正下方，用于垫高第二微通道和检测线圈。
12、进一步地，在所述信号调理电路中：
13、所述激励单元用于给锁相放大提供参考信号，给传感器提供交流激励；
14、所述差分放大器用于将电桥输出信号端两个端口的电压信号进行差分，使得惠斯通电桥输出的信号为交流信号，降低对铁颗粒检测时的噪声信号。
15、所述锁相放大电路用于将传感器的检测信号转换为直流信号；
16、所述运算放大器用于将颗粒信号进行放大处理；
17、所述数据导出卡用于将电路处理完数据倒入电脑。
18、较现有技术相比，本专利技术具有以下优点：
19、1、本专利技术提供的惠斯通电桥式油液检测传感器，在不影响检测精度的情况下，利用设计的惠斯通电桥传感器及调理电路能够精准检测出温度较高的油液中的铁磁性颗粒，有效地解决了高温条件下检测信号的温漂问题，提高了多温度下磨粒检测的信噪比。
20、2、本专利技术提供的惠斯通电桥式油液检测传感器，适用于具有变化或恒定高油温的润滑剂检测系统，对于机械系统的健康评估和故障诊断具有重要意义。
21、基于上述理由本专利技术可在油液检测等领域广泛推广。
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1.一种惠斯通电桥式油液检测传感器，其特征在于，包括：惠斯通微流体芯片和调理电路，其中：
2.根据权利要求1所述的惠斯通电桥式油液检测传感器，其特征在于，所述微流道包括相互平行设置的第一微通道(4)和第二微通道(5)，第一微通道(4)从参考线圈(1)的中心穿过，第二微通道(5)从检测线圈(2)的中心穿过；参考线圈(1)的末端通过绝缘导线连接可调电位器(3)，检测线圈(2)的末端通过绝缘导线连接可调电容(9)。
3.根据权利要求2所述的惠斯通电桥式油液检测传感器，其特征在于，所述第一微通道(4)用于注入无颗粒润滑油，作为参考油液；所述第二微通道(5)用于注入带有铁颗粒的润滑油，作为检测油液。
4.根据权利要求1所述的惠斯通电桥式油液检测传感器，其特征在于，所述参考线圈(1)用于检测线圈作参考，所述检测线圈(2)用于改变传感器检测区域内的磁场。
5.根据权利要求1所述的惠斯通电桥式油液检测传感器，其特征在于，所述参考线圈(1)和所述检测线圈(2)为两个相同的双线式螺线管线圈，且均由线径为70μm的铜丝绕制而成，线圈的匝数为230匝，线圈
6.根据权利要求1所述的惠斯通电桥式油液检测传感器，其特征在于，所述惠斯通微流体芯片上还设置有亚克力块(6)，亚克力块(6)设置有两块，一块设置在第一微通道(4)与参考线圈(1)的重合位置的正下方，用于垫高第一微通道(4)和参考线圈(1)，另一块设置在第二微通道(5)与检测线圈(2)的重合位置的正下方，用于垫高第二微通道(5)和检测线圈(2)。
7.根据权利要求1所述的惠斯通电桥式油液检测传感器，其特征在于，在所述信号调理电路中：
...【技术特征摘要】
1.一种惠斯通电桥式油液检测传感器，其特征在于，包括：惠斯通微流体芯片和调理电路，其中：
2.根据权利要求1所述的惠斯通电桥式油液检测传感器，其特征在于，所述微流道包括相互平行设置的第一微通道(4)和第二微通道(5)，第一微通道(4)从参考线圈(1)的中心穿过，第二微通道(5)从检测线圈(2)的中心穿过；参考线圈(1)的末端通过绝缘导线连接可调电位器(3)，检测线圈(2)的末端通过绝缘导线连接可调电容(9)。
3.根据权利要求2所述的惠斯通电桥式油液检测传感器，其特征在于，所述第一微通道(4)用于注入无颗粒润滑油，作为参考油液；所述第二微通道(5)用于注入带有铁颗粒的润滑油，作为检测油液。
4.根据权利要求1所述的惠斯通电桥式油液检测传感器，其特征在于，所述参考线圈(1)用于检测线圈作参考，所述检测线圈(2)...
【专利技术属性】
技术研发人员：张洪朋，白晨朝，张舒垚，阚向明，李恒，丁琳，王晨勇，张栩睿，王升诏，
申请(专利权)人：大连海事大学，
类型：发明
国别省市：
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