CN108519268A - 一种润滑条件下磨损颗粒检测装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于润滑油中磨损颗粒研究领域，具体涉及一种润滑条件下磨损颗粒检测装置及方法，包括颗粒荷电装置、显微观测装置、电荷测量装置、数据采集与处理模块及计算机，颗粒荷电装置通过分液器并联显微观测装置和电荷测量装置，数据采集与处理模块包括图像采集卡、信号采集卡、磨粒图像分析软件和电信号分析软件；该装置基于连杆机构和重物直接加载原理设计颗粒荷电装置，可综合考察试件种类、滑动速度、负荷、试验时间及介质环境等因素对磨损颗粒的影响；基于微流控和静电传感等技术，实现对磨损颗粒的状态、荷电方式、浓度、速度和质量流量等的综合研究；检测速度快，检测结果准确度高，结构简单，性能可靠，成本低。
Description
技术领域
本发明属于润滑油中磨损颗粒研究领域，具体涉及一种润滑条件下磨损颗粒检测装置及方法。
背景技术
现代工业大型设备工作在高温、高压、高载荷的工况下，保证设备的健康状态显得尤为重要。当工件部件发生磨损时，产生的磨粒就会进入润滑油中，润滑油中磨粒的形貌、尺寸、浓度、颜色、成分等信息直接反映了各摩擦副的磨损状况，由于摩擦磨损产生的能量释放使得润滑油路中磨粒带电。静电传感监测是利用静电传感器对磨粒的静电信号转换，放大为可观察信号，达到实时监控，提前预警的目的。
但是，工业使用铁谱技术进行机械工况监测过程中，铁谱仪的磁场很难收集到摩擦副产生的非铁磁性磨损颗粒；光谱仪易受光学系统参数等外部或内部因素影响，经常出现曲线非线性问题，对检测结果的准确度影响较大；静电监测技术由于技术壁垒，国内在感应机理、监测手段、设备研发、信号处理等方面仍有大量工作有待研究。
在润滑油系统诊断过程中，虽然利用一种信息可以判断润滑油系统的故障，但在许多情况下得出的诊断结果并不可靠，只有从多方面获得关于同一对象的多维信息，并加以融合利用，才能对润滑油系统进行更可靠、更准确的监测与诊断。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种润滑条件下磨损颗粒检测装置，该装置结构简单稳固。
本发明的技术方案为：一种润滑条件下磨损颗粒检测装置，包括颗粒荷电装置、显微观测装置、电荷测量装置、数据采集与处理模块及计算机，数据采集与处理模块包括图像采集卡、信号采集卡、磨粒图像分析软件和电信号分析软件，颗粒荷电装置通过分液器并联显微观测装置和电荷测量装置，显微观测装置连接图像采集卡，图像采集卡将采集的图像信息传送给磨粒图像分析软件；电荷测量装置连接信号采集卡，信号采集卡将采集的感应电压数据传送给电信号分析软件，磨粒图像分析软件和电信号分析软件安装在计算机上；
颗粒荷电装置，包括曲柄滑块机构、负重砝码、上滑块、下滑块、油槽和电机，曲柄滑块机构包括偏心轮和冲程杆，偏心轮和冲程杆活动销连接，偏心轮通过皮带连接电机，冲程杆与上滑块活动销连接；负重砝码、上滑块和下滑块位于油槽内，油槽内上滑块和下滑块水平放置，负重砝码固定在上滑块上，上滑块放置在下滑块上并可移动，上滑块和下滑块相接触的面上分别可拆卸的固定有试件；
显微观测装置，包括第一节流阀、紊流转换器、微流管、微流控制芯片、光学显微镜和摄像头，第一节流阀通过软管连接紊流转换器，紊流转换器通过微流管连接微流控制芯片，微流控制芯片可拆卸安装有光学显微镜，光学显微镜上连接有摄像头，摄像头连接图像采集卡，图像采集卡将采集的磨损颗粒图像传送给计算机上的磨粒图像分析软件；
电荷测量装置，包括第二节流阀、法拉第笼、金属针架、静电传感器、屏蔽罩、电荷放大器、绝缘体、法拉第杯和电容传感器，金属针架、静电传感器、屏蔽罩、电荷放大器、绝缘体、法拉第杯和电容传感器均位于法拉第笼内，绝缘体位于法拉第笼底部，屏蔽罩和法拉第杯位于绝缘体上，法拉第杯位于屏蔽罩内；
第二节流阀连通金属针架，金属针架正下方不接触的水平放置环状的静电传感器，金属针架正对静电传感器的中心；静电传感器正下方水平放置环状的电容传感器，金属针架正对电容传感器的中心；静电传感器和电容传感器沿竖直方向平行不接触；静电传感器和电容传感器连接电荷放大器，电荷放大器连接信号采集卡，信号采集卡将采集的感应电压数据传送给计算机上的电信号分析软件；
电容传感器正下方不接触的设置有屏蔽罩和法拉第杯，屏蔽罩和法拉第杯位于法拉第笼内的绝缘体上，法拉第杯置于屏蔽罩内，金属针架正对法拉第杯中心，法拉第杯连接有静电计；
油槽通过分液器并联连通第一节流阀和第二节流阀，油槽与分液器之间设置有流量泵，油槽与流量泵之间设置有油槽阀。
下滑块固定在油槽中，油槽内添加的润滑油至少浸没上滑块上固定的试件。所述润滑油包括航空发动机润滑剂、机械系统液压油、齿轮油、机油或者水等。所述试件包括轴承钢、聚丙烯或者黄铜等。
分液器将流经的1/3体积的油槽中润滑油输送至与第一节流阀连通的显微观测装置，2/3体积的油槽中润滑油输送至与第二节流阀连通的电荷测量装置。
绝缘体的绝缘材料为聚四氟乙烯。
利用上述润滑条件下磨损颗粒检测装置进行检测的方法为：
Ⅰ.磨损处理：将经前处理的试件分别固定在颗粒荷电装置的上滑块和下滑块相接触的面上，待油槽内润滑油至少浸没上滑块上固定的试件时，电机带动与其传动连接的上滑块相对于下滑块作周期往复运动，分别固定在上滑块和下滑块相接触面上的试件间进行往复摩擦，产生磨损颗粒；
Ⅱ.检测处理：待磨损处理结束后，油槽内含有磨损颗粒的润滑油在流量泵驱动下进入分液器，分液器将流经的含有磨损颗粒的润滑油分别输送至与第一节流阀连通的显微观测装置和与第二节流阀连通的电荷测量装置，显微观测装置将观测到的润滑油中磨损颗粒图像经图像采集卡传送至计算机上的磨损图像分析软件，电荷测量装置将检测到的润滑油中磨损颗粒的电荷数据和电容数据放大转换，并由信号采集卡传送至计算机上的电信号分析软件，同时得到磨损颗粒的多维数据进行准确监控。
上述方法还还包括在磨损处理前依次进行的消磁处理和暖机处理，具体为：将上滑块和下滑块加热消磁后重新安装，在没有安装试件的情况下，润滑条件下磨损颗粒检测装置的颗粒荷电装置运转15～25分钟，优选为20分钟。加热消磁的温度为260℃～350℃，优选为300℃；时间为1.5～4小时，优选为2小时。
试件前处理的方法为：a.制作粗糙度：试件经磨床或者砂纸研磨后，热处理消磁；b.抛光处理：用丙酮、酒精清洗试件表面，后置于干燥箱中干燥；c.粗糙度测量：用粗糙度仪检测试件表面的粗糙度，达到摩擦磨损试验的粗糙度要求。
制作粗糙度的a步骤中，热处理消磁的温度为260℃～350℃，优选为300℃；时间为1.5～4小时，优选为2小时。
步骤Ⅰ磨损处理过程中，分别固定在上滑块和下滑块相接触面上的试件间隔重复进行试件前处理；在间隔重复进行试件前处理的同时，颗粒荷电装置处于暖机运转状态。
步骤Ⅱ中，分液器将流经的1/3体积含有磨损颗粒的润滑油输送至与第一节流阀连通的显微观测装置，2/3体积含有磨损颗粒的润滑油输送至与第二节流阀连通的电荷测量装置。
所述润滑油包括航空发动机润滑剂、机械系统液压油、齿轮油、机油或者水等。
所述试件包括轴承钢、聚丙烯或者黄铜等。
相对于现有技术，本发明的优点在于：
(1)本发明润滑条件下磨损颗粒检测装置基于连杆机构和重物直接加载原理设计颗粒荷电装置，可综合考察试件种类、滑动速度、负荷、试验时间及介质环境等因素对磨损颗粒产生的影响；基于微流控和静电传感等检测技术设计可同时在线检测的显微观测装置和电荷测量装置，实现磨损颗粒非接触在线测量，实现对磨损颗粒的形状、状态、荷电方式、浓度、速度和质量流量等的综合研究；本发明润滑条件下磨损颗粒检测装置检测速度快，检测结果准确度高，结构简单，性能可靠，成本低。
(2)本发明润滑条件下磨损颗粒检测装置的显微观测装置主要利用微流控制芯片，进行全自动检测，分析速度快，消耗试样和试剂极少，数据可保存分析，且微流控制芯片体积小巧，容易使用。
(3)本发明润滑条件下磨损颗粒检测装置的电荷测量装置的静电传感器和电容传感器均为环状，具有结构简单、紧凑，抗机械振动引起的干扰能力强，灵敏度高，测量范围大，响应时间快等优点，且只对运动颗粒的电荷产生感应，对沉淀在管道底的颗粒不敏感。
静电传感器结合互相关技术主要实现颗粒速度等的测量，电容传感器依据电容变化主要实现颗粒浓度、质量流量等的测量，静电传感器和电容传感器相结合，可同时获得同一对象的多维信息，克服单一传感器获得信息有限的缺点。
显微观测装置与电荷测量装置并用，从多方面获得同一对象的多维信息，并加以融合利用，进而实施可靠、准确的监控与诊断。
附图说明
图1为本发明润滑条件下磨损颗粒检测装置的总体结构示意图。
图2为本发明润滑条件下磨损颗粒检测装置的俯视图。
图3为本发明润滑条件下磨损颗粒检测装置中显微观测装置、部分电荷测向装置及其他连接部位的俯视透视图。
图4为本发明润滑条件下磨损颗粒检测装置中电荷测量装置侧视图。
图中，1-曲柄滑块机构，A-偏心轮，B-冲程杆，2-负重砝码，3-上滑块，4-下滑块，5-油槽，6-电机，7-油槽阀，8-流量泵，9-第一节流阀，10-紊流转换器，11-微流管，12-微流控制芯片，13-光学显微镜，14-摄像头，15-第二节流阀，16-法拉第笼，17-金属针架，18-静电传感器，19-屏蔽罩，20-电荷放大器，21-绝缘体，22-法拉第杯，23-电容传感器。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明，但本发明的实施并不限于以下实施例。
本发明润滑条件下磨损颗粒检测装置如图1至图4所示，包括颗粒荷电装置、显微观测装置、电荷测量装置、数据采集与处理模块和计算机，颗粒荷电装置模拟润滑油介质环境中产生磨损带电颗粒，含有磨损带电颗粒的润滑油传送至与颗粒荷电装置并联的显微观测装置和电荷测量装置，显微观测装置用于准确测量磨损颗粒的类型、浓度等特性，电荷测量装置用于准确测量并分析颗粒荷电性质、浓度、速度和质量流量等特性。
数据采集与处理模块包括图像采集卡、信号采集卡、磨粒图像分析软件和电信号分析软件。显微观测装置连接图像采集卡，图像采集卡将采集的磨损颗粒图像信息传送给磨粒图像分析软件；电荷测量装置连接信号采集卡，信号采集卡将采集的感应电压数据传送给电信号分析软件，磨粒图像分析软件和电信号分析软件安装在计算机上。信号采集卡(美国国家仪器有限公司NIWLS-9234)是基于USB的四通道C系列动态信号采集，能对静电传感器和电容传感器进行高精度实时测量。
颗粒荷电装置，包括曲柄滑块机构1、负重砝码2、上滑块3、下滑块4、油槽5和电机6。曲柄滑块机构1由偏心轮A和冲程杆B组成，偏心轮A和冲程杆B活动销连接；偏心轮A通过皮带与电机6连接，冲程杆B与上滑块3活动销连接；负重砝码2、上滑块3和下滑块4位于油槽5内，下滑块4水平固定安装在油槽5中，上滑块3水平紧靠安装在下滑块4上方，负重砝码2固定在上滑块3上，上滑块3和下滑块4相接触的面上分别可拆卸的固定有试件。当电机6带动偏心轮A作圆周旋转时，与偏心轮A连接的冲程杆B带动上滑块3在下滑块4上作周期往复运动，此时，分别固定在上滑块3和下滑块4相接触面上的试件间产生往复摩擦，生成磨损颗粒。
分别固定在上滑块3和下滑块4上用于产生磨损颗粒的试件可更换，利于开展多组对比试验，试件的种类有轴承钢、聚丙烯、黄铜等。
上滑块3上固定的负重砝码2的负重可自由调节，基于上滑块3负重的不同控制磨损颗粒的形成速度；电机6可控制往复摩擦的速度，继而控制磨损颗粒的形成速度；基于摩擦负重和摩擦速度从而有效控制产生磨损颗粒的时间。
电机6的低速可用于模拟机械设备正常运转，连续变速可用于模拟机械设备复杂的工作环境。油槽5中产生磨损颗粒的介质润滑油可根据实际试验需要选择，可为航空发动机润滑剂、机械系统液压油、齿轮油、机油、甚至水等。
综上，该颗粒荷电装置综合了连杆机构和重物直接加载原理，负荷稳定，加载精度高，结构简单，成本低，可综合考察试件种类、滑动速度、负荷、试验时间及介质环境等因素对磨损颗粒产生的影响。
显微观测装置，包括第一节流阀9、紊流转换器10、微流管11、微流控制芯片12、光学显微镜13和摄像头14。第一节流阀9通过软管连接紊流转换器10，紊流转换器10通过微流管11连接微流控制芯片12，微流控制芯片12可拆卸安装有光学显微镜13，光学显微镜13上连接有摄像头14，摄像头14连接图像采集卡，图像采集卡将采集的磨损颗粒图像传送至计算机上的磨粒图像分析软件，对磨损颗粒图像进行记录、储存和分析。
通过第一节流阀9控制流速的润滑油进入紊流转换器10进行分流采样，使润滑油根据时间差送至微流控制芯片12，经微流控制芯片12上安装的光学显微镜13观察润滑油中磨损颗粒的形状与尺寸，并由摄像头14拍摄光学显微镜13观察到的润滑油中磨损颗粒的图像，同时由摄像头14将拍摄到的润滑油中磨损颗粒图像经图像采集卡传送至计算机上的磨粒图像分析软件，之后通过磨粒图像分析软件对获得的润滑油中磨损颗粒图像进行分析处理，获得润滑油中磨损颗粒的类型和浓度。
电荷测量装置，包括第二节流阀15、法拉第笼16、金属针架17、静电传感器18、屏蔽罩19、电荷放大器20、绝缘体21、法拉第杯22和电容传感器23，金属针架17、静电传感器18、屏蔽罩19、电荷放大器20、绝缘体21、法拉第杯22和电容传感器23均位于法拉第笼16内，绝缘体21放置在法拉第笼16底部，屏蔽罩19和法拉第杯22位于绝缘体21上，法拉第杯22放置在屏蔽罩19内。
第二节流阀15位于金属针架17前端连通金属针架17，用于控制润滑油的通油量，保证金属针架17里的润滑油始终处于一个稳定的水平，最好保证金属针架17里的润滑油不超过金属针架17空间的一半以上；润滑油通过金属针架17形成润滑油滴，金属针架17可以控制润滑油滴的尺寸。
静电传感器18为环状，不接触的水平放置在金属针架17正下方，金属针架17正对静电传感器18的中心；电容传感器23为环状，不接触的水平放置在静电传感器18正下方，金属针架17正对电容传感器23的中心；静电传感器18和电容传感器23沿竖直方向平行不接触；静电传感器18和电容传感器23连接电荷放大器20，电荷放大器20连接信号采集卡，信号采集卡将连续采集的信号传输至计算机，计算机使用NI LabVIEW编译的信号采集程序，设置相应的采样频率对感应信号记录、存储并处理信号数据。
磨损过程中磨损荷电量微小，传感器的输出信号十分微弱，电荷放大器对信号进行放大。静电传感器结合互相关技术主要实现颗粒速度测量，电容传感器主要依据电容的变化实现颗粒浓度、质量流量的测量。
电容传感器23正下方不接触的设置有屏蔽罩19和法拉第杯22，屏蔽罩19和法拉第杯22置于法拉第笼16内的绝缘体21上，法拉第杯22置于屏蔽罩19内，金属针架17正对法拉第杯22中心，法拉第杯22外部放置有与其连接的静电计，由静电计可直接读取落入法拉第杯22内润滑油滴的带电量。
通过金属针架17的润滑油以润滑油滴形式作自由落体的下落运动，其下落路线为直线，先后经过环状的静电传感器18和环状的电容传感器23的中心，最后落入法拉第杯22内。当含有磨损颗粒的润滑油滴进入静电传感器18的中心时，由于静电感应，引起静电传感器探极的电荷重新分布，由静电传感器与电荷放大器将磨损颗粒的电荷量转变为可监测量储存到计算机中。静电计直接测量的润滑油滴中磨损颗粒的电荷量，通过与静电传感器18的测量值对比，实现对静电传感器的校准，也可用于实验结果的比对。
润滑油滴在下落过程中，不与环状的静电传感器18和环状的电容传感器23接触，对润滑油滴的运动状况无影响；且环状的静电传感器和环状的电容传感器只对运动颗粒的电荷产生感应，对沉淀在管道底的颗粒不敏感，具有结构简单、紧凑、抗振动干扰能力强等优点。
油槽5通过分液器分别并联第一节流阀9和第二节流阀15，实现颗粒荷电装置通过分液器与显微观测装置和电荷测量装置的并联。具体的，油槽5通过软管连接流量泵8，流量泵8连接分液器的入口，分液器的两个出口分别连通第一节流阀9和第二节流阀15，油槽5与流量泵8之间还设置有油槽阀7，油槽阀7控制油槽5与流量泵8之间的通断；打开油槽阀7，油槽5内润滑油在流量泵8驱动下进入分液器后，1/3的润滑油被分液器送入与第一节流阀9连通的显微观测装置，2/3的润滑油被分液器送入与第二节流阀15连通的电荷测量装置。
采用上述润滑条件下磨损颗粒检测装置进行磨损颗粒检测的方法如下：
一、磨损检测前先进行如下前处理：
(1)加热消磁：将负重砝码2、上滑块3、下滑块4以及组装螺丝从磨损颗粒检测装置的颗粒荷电装置上拆卸下来，进行加热消磁处理，加热消磁处理的温度为300℃，时间为2小时，加热消磁结束并空冷一段时间后，再重新安装到颗粒荷电装置上。
(2)暖机：将磨损颗粒检测装置的颗粒荷电装置在没有安装试件的情况下实际运转20分钟。
(3)试件前处理：a.制作粗糙度：试件经磨床或者砂纸研磨后，热处理消磁，热处理消磁的温度为300℃，时间为2小时；b.抛光处理：用丙酮、酒精清洗试件表面，后置于干燥箱中干燥；c.粗糙度测量：用粗糙度仪检测试件表面的粗糙度，以达到摩擦磨损试验的粗糙度要求。
二、前处理结束后，磨损检测包括依次进行的磨损处理和检测处理：
磨损处理为：将经前处理的试件分别固定在颗粒荷电装置的上滑块3和下滑块4相接触的面上，调整分别固定于上滑块3和下滑块4上试件的接触面位置及密合度。向油槽5中注入润滑油，保证油槽中的润滑油至少浸没上滑块3上固定的试件。打开电机6，电机6通过曲柄滑块机构1传动连接上滑块3，电机6带动与其传动连接的上滑块3相对于下滑块4作周期往复运动，分别固定在上滑块3和下滑块4相接触面上的试件间形成往复摩擦，产生磨损颗粒。
为了能更好的生成磨损颗粒，在磨损处理过程中，每隔一段时间对分别固定于上滑块3和下滑块4相接触面上的试件重复进行如上所述的前处理，以使分别固定于上滑块3和下滑块4相接触面上试件的表面粗糙度始终处于一个合理水平，满足摩擦磨损试验的粗糙度要求。在试件重复进行前处理过程中，颗粒荷电装置处于暖机运转状态。
检测处理为：在关闭电机6结束磨损处理后，打开油槽阀7，使含有磨损颗粒的润滑油在重力作用下进入流量泵8，含有磨损颗粒的润滑油在流量泵8驱动下进入分液器，分液器将1/3体积含有磨损颗粒的润滑油送入与第一节流阀9连通的显微观测装置，显微观测装置将观测到的润滑油中磨损颗粒图像经图像采集卡传送至计算机上的图像分析软件，分析获得磨损颗粒的类型和浓度等数据；2/3体积含有磨损颗粒的润滑油送入与第二节流阀15连通的电荷测量装置，电荷测量装置将检测到的润滑油中磨损颗粒的电荷数据和电容数据放大转换，并由信号采集卡传送给计算机上的电信号分析软件，分析获得磨损颗粒的速度、浓度和质量流量等数据；对同时得到的磨损颗粒多维数据加以融合利用，以进行精准监控。
含有磨损颗粒的润滑油通过第二节流阀15的时间控制在10秒以内，如此不会导致磨损颗粒所带电荷迅速流失。
需要指出的是，上述实施例仅为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项目技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种润滑条件下磨损颗粒检测装置，包括颗粒荷电装置、显微观测装置、电荷测量装置、数据采集与处理模块及计算机，其特征在于，数据采集与处理模块包括图像采集卡、信号采集卡、磨粒图像分析软件和电信号分析软件，颗粒荷电装置通过分液器并联显微观测装置和电荷测量装置，显微观测装置连接图像采集卡，图像采集卡将采集的图像信息传送给磨粒图像分析软件；电荷测量装置连接信号采集卡，信号采集卡将采集的感应电压数据传送给电信号分析软件，磨粒图像分析软件和电信号分析软件安装在计算机上；
颗粒荷电装置，包括曲柄滑块机构(1)、负重砝码(2)、上滑块(3)、下滑块(4)、油槽(5)和电机(6)，曲柄滑块机构(1)包括偏心轮(A)和冲程杆(B)，偏心轮(A)和冲程杆(B)活动销连接，偏心轮(A)通过皮带连接电机(6)，冲程杆(B)与上滑块(3)活动销连接；负重砝码(2)、上滑块(3)和下滑块(4)位于油槽(5)内，油槽(5)内上滑块(3)和下滑块(4)水平放置，负重砝码(2)固定在上滑块(3)上，上滑块(3)放置在下滑块(4)上并可移动，上滑块(3)和下滑块(4)相接触的面上分别可拆卸的固定有试件；显微观测装置，包括第一节流阀(9)、紊流转换器(10)、微流管(11)、微流控制芯片(12)、光学显微镜(13)和摄像头(14)，第一节流阀(9)通过软管连接紊流转换器(10)，紊流转换器(10)通过微流管(11)连接微流控制芯片(12)，微流控制芯片(12)可拆卸安装有光学显微镜(13)，光学显微镜(13)上连接有摄像头(14)，摄像头(14)连接图像采集卡，图像采集卡将采集的磨损颗粒图像传送给计算机上的磨粒图像分析软件；
电荷测量装置，包括第二节流阀(15)、法拉第笼(16)、金属针架(17)、静电传感器(18)、屏蔽罩(19)、电荷放大器(20)、绝缘体(21)、法拉第杯(22)和电容传感器(23)，金属针架(17)、静电传感器(18)、屏蔽罩(19)、电荷放大器(20)、绝缘体(21)、法拉第杯(22)和电容传感器(23)均位于法拉第笼(16)内，绝缘体(21)位于法拉第笼(16)底部；
第二节流阀(15)连通金属针架(17)，金属针架(17)正下方不接触的水平放置环状的静电传感器(18)，金属针架(17)正对静电传感器(18)的中心；静电传感器(18)正下方水平放置环状的电容传感器(23)，金属针架(17)正对电容传感器(23)的中心；静电传感器(18)和电容传感器(23)沿竖直方向平行不接触；静电传感器(18)和电容传感器(23)连接电荷放大器(20)，电荷放大器(20)连接信号采集卡，信号采集卡将采集的感应电压数据传送给计算机上的电信号分析软件；
电容传感器(23)正下方不接触的设置有屏蔽罩(19)和法拉第杯(22)，屏蔽罩(19)和法拉第杯(22)位于法拉第笼(16)内的绝缘体(21)上，法拉第杯(22)置于屏蔽罩(19)内，金属针架(17)正对法拉第杯(22)中心，法拉第杯(22)连接静电计；
油槽(5)通过分液器并联连通第一节流阀(9)和第二节流阀(15)，油槽(5)与分液器之间设置有流量泵(8)，油槽(5)与流量泵(8)之间设置有油槽阀(7)。
2.根据权利要求1所述的一种润滑条件下磨损颗粒检测装置，其特征在于，下滑块(4)固定在油槽(5)中，油槽(5)内添加的润滑油至少浸没上滑块(3)上固定的试件。
3.根据权利要求1所述的一种润滑条件下磨损颗粒检测装置，其特征在于，所述分液器将流经的1/3体积的油槽(5)中润滑油输送至与第一节流阀(9)连通的显微观测装置，2/3体积的油槽(5)中润滑油输送至与第二节流阀(15)连通的电荷测量装置。
4.根据权利要求2或3所述的一种润滑条件下磨损颗粒检测装置，其特征在于，所述润滑油包括航空发动机润滑剂、机械系统液压油、齿轮油、机油或者水。
5.根据权利要求1所述的一种润滑条件下磨损颗粒检测装置，其特征在于，绝缘体21的绝缘材料为聚四氟乙烯，所述试件包括轴承钢、聚丙烯或者黄铜。
6.一种权利要求1-5任一项所述的润滑条件下磨损颗粒检测装置的检测方法，其特征在于，
Ⅰ.磨损处理：将经前处理的试件分别固定在颗粒荷电装置的上滑块(3)和下滑块(4)相接触的面上，待油槽(5)内润滑油至少浸没上滑块(3)上固定的试件时，电机(6)带动与其传动连接的上滑块(3)相对于下滑块(4)作周期往复运动，分别固定在上滑块(3)和下滑块(4)相接触面上的试件间进行往复摩擦，产生磨损颗粒；
Ⅱ.检测处理：待磨损处理结束后，油槽(5)内含有磨损颗粒的润滑油在流量泵(8)驱动下进入分液器，分液器将流经的含有磨损颗粒的润滑油分别输送至与第一节流阀(9)连通的显微观测装置和与第二节流阀(15)连通的电荷测量装置，显微观测装置将观测到的润滑油中磨损颗粒图像经图像采集卡传送至计算机上的磨损图像分析软件，电荷测量装置将检测到的润滑油中磨损颗粒的电荷数据和电容数据放大转换，并由信号采集卡传送至计算机上的电信号分析软件，同时得到磨损颗粒的多维数据进行准确监控。
7.根据权利要求6所述的检测方法，其特征在于，还包括在磨损处理前依次进行的消磁处理和暖机处理，将上滑块(3)和下滑块(4)加热消磁后重新安装，在没有安装试件的情况下，颗粒荷电装置运转15～25分钟。
8.根据权利要求6所述的检测方法，其特征在于，试件前处理的方法为：a.制作粗糙度：试件经磨床或者砂纸研磨，热处理消磁；b.抛光处理：用丙酮、酒精清洗试件表面，后置于干燥箱中干燥；c.粗糙度测量：用粗糙度仪检测试件表面的粗糙度，达到摩擦磨损试验的粗糙度要求。
9.根据权利要求6所述的检测方法，其特征在于，步骤Ⅰ磨损处理过程中，分别固定在上滑块(3)和下滑块(4)相接触面上的试件间隔重复进行试件前处理；在间隔重复进行试件前处理的同时，颗粒荷电装置处于暖机运转状态。
10.根据权利要求6所述的检测方法，其特征在于，步骤Ⅱ中，分液器将流经的1/3体积的含有磨损颗粒的润滑油输送至与第一节流阀(9)连通的显微观测装置，2/3体积的含有磨损颗粒的润滑油输送至与第二节流阀(15)连通的电荷测量装置。
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