CN110907529A - 一种电感式磨粒检测传感器及其制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种电感式磨粒检测传感器，包括：通道入口，截面积为矩形的检测通道，传感单元，通道出口，传感器外壳；所述传感单元包括：电感线圈I，电感线圈II，激励磁芯I，激励磁芯II，内置磁芯；所述内置磁芯设置在所述检测通道中间部位的中心处；所述电感线圈I及所述电感线圈II对置平行固定在所述检测通道的两侧；所述电感线圈I/所述电感线圈II的中心孔处分别设置有激励磁芯I/激励磁芯II。本发明的电感式磨粒检测传感器，通过在平面线圈中心孔以及检测流道中添加软磁性材料的方式来增强检测区域的磁场强度，从而来提高对润滑油中的铁磁性颗粒和非铁磁性颗粒的检测精度。
Description
技术领域
本发明涉及设备油液系统故障检测领域，尤其是一种电感式磨粒检测传感器及其制作方法。
背景技术
机械设备内部的相对运动的零件之间存在摩擦，会产生金属磨粒。机械设备中设置有润滑系统来实现零部件之间的润滑，减小摩擦磨损。当润滑油中的金属磨粒浓度与粒径过大时，会加剧元器件的磨损，降低机械设备的工作效率。因此，润滑油中的金属磨粒污染物的检测对预防和检查机械设备故障具有重要的意义。针对润滑油中金属磨粒检测的方法主要包括铁谱分析法、光谱分析法、磁塞检测法、滤网阻尼法、光学检测法、声学检测法、电感检测法以及电容检测法等。其中电感检测法具有可区分金属磨粒属性的优势，但是其检测精度较低仍然是限制其广泛使用的原因。如何实现润滑油中金属磨粒的高精度检测一直是对电感式磨粒传感器的主要研究热点。
发明内容
根据上述提出的技术问题，而提供一种电感式磨粒检测传感器及其制作方法。本发明主要利用一种电感式磨粒检测传感器，其特征在于，包括：通道入口，截面积为矩形的检测通道，传感单元，通道出口，传感器外壳。
所述传感单元包括：电感线圈I，电感线圈II，激励磁芯I，激励磁芯II，内置磁芯；所述内置磁芯设置在所述检测通道中间部位的中心处；所述电感线圈I及所述电感线圈II对置平行固定在所述检测通道的两侧且与内置磁芯正对；所述电感线圈I/所述电感线圈II的中心孔处分别设置有激励磁芯I/激励磁芯II。
使用时，带有颗粒污染物的润滑油从通道入口驱动进入检测装置，经由检测通道流过传感单元，最后再由检测通道到通道出口处；在通过检测区域时，润滑油从内置磁芯的两侧通过；给所述电感线圈I/所述电感线圈II施加高频交流电激励，并检测其电感和电阻值的变化。
进一步地，所述电感线圈I/所述电感线圈II由漆包线绕制，所述电感线圈I/所述电感线圈II的内径为100-20000微米，所述漆包线线径为50-1000微米，匝数为20-6000匝。
更进一步地，所述激励磁芯和内置磁芯为软磁性材料。
进一步地，流道模具具有流道入口，流道出口以及所述检测通道的管状物，其壁厚为0.1-1毫米，流道模具是由非磁性的有机物制成。
更进一步地，本发明还包含一种电感式磨粒检测传感器的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S1：电感线圈中心孔中添加激励磁芯，并用胶水固定；
步骤S2：在流道模具中的矩形管状通道的中心位置安装内置磁芯；
步骤S3：将两电感线圈对置平行固定在含内置磁芯的矩形管状通道两侧，并引出电感线圈的出线端。
较现有技术相比，本发明具有以下优点：
本发明的电感式磨粒检测传感器，通过在平面线圈中心孔以及检测流道中添加软磁性材料的方式来增强检测区域的磁场强度，从而来提高对润滑油中的铁磁性颗粒和非铁磁性颗粒的检测精度，并且内置硅钢片的设计扩大了磁场的分布范围，有助于增加检测流道截面，提高检测效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明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发明的一些实施例，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是本发明电感式磨粒检测传感器结构图。
图2是本发明传感单元结构图。
图3是本发明另一个实施例所展示的对于30-40微米的铁颗粒的检测信号图。
图4是本发明另一个实施例所展示的对于70-80微米的铜颗粒的检测信号图。
图5是本发明通道示意图。
图中，1：通道入口，2：检测通道，3：传感单元，4：通道出口，5：传感器外壳，6：电感线圈I，7：电感线圈II，8：激励磁芯I，9：激励磁芯II，10：内置磁芯。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都应当属于本发明保护的范围。
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
作为优选的实施方式，如图1-5所示为本发明一种电感式磨粒检测传感器，其特征在于，包括：通道入口1，截面积为矩形的检测通道2，传感单元3，通道出口4，传感器外壳5；
所述传感单元3包括：电感线圈I6，电感线圈II7，激励磁芯I8，激励磁芯II9，内置磁芯10；所述内置磁芯10设置在所述检测通道2中间部位的中心处；所述电感线圈I6及所述电感线圈II7对置平行固定在所述检测通道2的两侧；所述电感线圈I6/所述电感线圈II7的中心孔处分别设置有激励磁芯I8/激励磁芯II9；
使用时，带有颗粒污染物的润滑油从通道入口1驱动进入检测装置，经由检测通道2流过传感单元3，最后再由检测通道2到通道出口4处；在通过检测区域时，润滑油从内置磁芯10的两侧通过；给所述电感线圈I6/所述电感线圈II7施加高频交流电激励，并检测其电感和电阻值的变化。
作为一种优选的实施方式，所述电感线圈I6/所述电感线圈II7由漆包线绕制，所述电感线圈I6/所述电感线圈II7的内径为100-20000微米，所述漆包线线径为50-1000微米，匝数为20-6000匝。
作为优选的，在本申请中所述激励磁芯和内置磁芯为软磁性材料。
作为一种优选的实施方式，流道模具具有流道入口，流道出口以及所述检测通道2的管状物，其壁厚为0.1-1毫米，流道模具是由非磁性的有机物制成。如图5所示为本发明的通道示意图。
作为一种优选的实施方式，本发明还包含一种电感式磨粒检测传感器的制作方法包括以下步骤：
步骤S1：电感线圈中心孔中添加激励磁芯，并用胶水固定；
步骤S2：在流道模具中的矩形管状通道的中心位置安装内置磁芯；
步骤S3：将两电感线圈对置平行固定在含内置磁芯的矩形管状通道两侧，并引出电感线圈的出线端。
图3为本发明另一个实施例所展示的对于30-40微米的铁颗粒的检测信号图，从图中可以发现铁颗粒所得的电感脉冲信号为正向。图4是本发明另一个实施例所展示的对于70-80微米的铜颗粒的检测信号图，从图中可以发现铜颗粒所得的电感脉冲信号为负向。因此可根据电感脉冲的方向来区分铁磁性金属磨粒和非铁磁性金属磨粒。上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
在本发明的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。其中，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如所述单元的划分，可以为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (5)
1.一种电感式磨粒检测传感器，其特征在于，包括：通道入口(1)，截面积为矩形的检测通道(2)，传感单元(3)，通道出口(4)，传感器外壳(5)；
所述传感单元(3)包括：电感线圈I(6)，电感线圈II(7)，激励磁芯I(8)，激励磁芯II(9)，内置磁芯(10)；所述内置磁芯(10)设置在所述检测通道(2)中间部位的中心处；所述电感线圈I(6)及所述电感线圈II(7)对置平行固定在所述检测通道(2)的两侧且与内置磁芯正对；所述电感线圈I(6)/所述电感线圈II(7)的中心孔处分别设置有激励磁芯I(8)/激励磁芯II(9)；
使用时，带有颗粒污染物的润滑油从通道入口(1)驱动进入检测装置，经由检测通道(2)流过传感单元(3)，最后再由检测通道(2)到通道出口(4)处；在通过检测区域时，润滑油从内置磁芯(10)的两侧通过；给所述电感线圈I(6)/所述电感线圈II(7)施加高频交流电激励，并检测其电感和电阻值的变化。
2.根据权利要求1所述的电感式磨粒检测传感器，其特征在于，
所述电感线圈I(6)/所述电感线圈II(7)由漆包线绕制，所述电感线圈I(6)/所述电感线圈II(7)的内径为100-20000微米，所述漆包线线径为50-1000微米，匝数为20-6000匝。
3.根据权利要求1所述的电感式磨粒检测传感器，其特征在于，所述激励磁芯和内置磁芯为软磁性材料。
4.根据权利要求1所述的电感式磨粒检测传感器，其特征在于，
流道模具具有流道入口，流道出口以及所述检测通道(2)的管状物，其壁厚为0.1-1毫米，流道模具是由非磁性的有机物制成。
5.制作权利要求1-4所述的电感式磨粒检测传感器的一种电感式磨粒检测传感器的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：电感线圈中心孔中添加激励磁芯，并用胶水固定；
S2：在流道模具中的矩形管状通道的中心位置安装内置磁芯；
S3：将两电感线圈对置平行固定在含内置磁芯的矩形管状通道两侧，并引出电感线圈的出线端。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20200324 |
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |