CN117761292A - 一种智能多参数油品质监测装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智能多参数油品质监测装置，包括：外壳，两端分别为检测端和输出端，外壳内设谐振腔和检测腔，外壳上设置有颗粒检测通道以及油液口；监测组件，包括传感电路模块、音叉谐振传感器、温度传感器和微流控芯片，音叉谐振传感器包括石英音叉，微流控芯片包括电容器，电容器包括电极板。该智能多参数油品质监测装置将温度传感器、音叉谐振传感器和微流控芯片集成于外壳内，将外壳安装在油管上，即可同时对油液中的粘度、介电常数、温度、磨粒大小、密度等多个参数进行监测，从而精准判断油液品质，避免产生误报，且通过传感电路模块进行数据传输，集成度高、体积小、抗干扰能力强。

Description

一种智能多参数油品质监测装置

技术领域

本发明涉及油液检测技术领域，尤其是涉及一种智能多参数油品质监测装置。

背景技术

润滑油是机械设备的血液，在机械设备中起到减磨、冷却、清洗、防腐等重要作用，因此设备的正常工作离不开润滑油系统的良好运行，润滑油污染也是设备发生故障、工作寿命降低的主要原因之一，因此，监测润滑油的污染度状态，提醒用户及时更换润滑油至关重要。

现有技术中，如申请号为CN202110454283.7、CN202221652735.9、CN215375412U、CN202221652735.9的中国专利公开了不同的油液品质监测传感器，上述监测传感器包括虽然能够检测油液的多种参数，但是大都数以单独实现特定的功能为主，即通过安装多个传感器，如油液颗粒浓度检测传感器、油位监测传感器、粘度检测传感器、水分检测传感器等，将上述多个传感器安装于油路内单独检测，获得不同的参数，从而判断油液品质。

采用上述方式需要在油路多个位置安装不同传感器，集成度低、安装占用空间大且安装麻烦，现场不易操作；不仅如此，上述传感器在安装完成后，检测位置固定，而对于截面尺寸较大的油路而言，不同深度的液位，油液的颗粒浓度、温度、粘度等参数存在一定差异性，而传感器的检测位置固定单一，难以实现对不同深度油液位置的全面测量，降低了检测精度；此外，在长期检测后，传感器内部容易混入细微颗粒，影响传感器的检测精度，因此，需要定期拆除传感器，将传感器内积聚的颗粒排出后，再安装于油管上进行检测，拆除期间，无法对油液进行检测且定期的拆卸安装，操作麻烦。

因此，有必要对现有技术中的油液品质传感器进行改进。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的缺陷，提供一种集成度高、安装方便、能够实现对不同深度位置油液全面检测且免于拆装、使用便捷的智能多参数油品质监测装置。

为实现上述技术效果，本发明的技术方案为：一种智能多参数油品质监测装置，包括：

外壳，所述外壳的两端分别为检测端和输出端，所述外壳内设相隔的谐振腔和检测腔，所述外壳上设置有贯穿所述检测腔的颗粒检测通道以及与所述谐振腔连通且沿所述外壳周向分布的油液口；

监测组件，所述监测组件包括传感电路模块、音叉谐振传感器、温度传感器和微流控芯片，所述传感电路模块设置于所述检测腔内，所述音叉谐振传感器包括设置于所述谐振腔内的石英音叉，所述微流控芯片包括电容器，所述电容器包括分设于所述油液通道两侧且位于所述检测腔内的电极板，所述音叉谐振传感器、所述温度传感器和所述微流控芯片均通过所述传感器电路模块与所述输出端电连接。

优选的，为了方便外壳的装配，所述外壳包括沿所述检测端和所述输出端分布方向依次的音叉保护罩、底壳、基座、中壳和上壳，所述油液口和所述颗粒检测通道分别设置于所述音叉保护罩和所述底壳上，所述谐振腔由所述音叉保护罩和所述底壳围合形成，所述检测腔由所述底壳、所述基座、所述中壳和所述上壳围合形成。

优选的，为了便于检测不同深度情况下的油液参数，提高检测精度，所述外壳连接有驱动组件，所述驱动组件用于驱动所述外壳沿自身长度方向移动。

优选的，为了实现外壳沿自身轴向运动，以检测不同深度下的油液参数同时保证高集成度，所述驱动组件包括沿所述检测端和所述输出端分布方向依次连接的电磁铁、弹性件和永磁铁，所述电磁铁与所述外壳固定连接且位于所述输出端远离所述检测端的一侧，所述电磁铁沿所述外壳长度方向与所述永磁铁滑动连接，所述传感电路模块与所述电磁铁电连接。

优选的，为了避免外壳内的音叉谐振传感器、温度传感器和微流控芯片受到电磁铁通电后产生的磁场干扰影响，所述电磁铁连接有隔磁件，所述隔磁件覆盖所述电磁铁的周向外缘和所述电磁铁与所述外壳相邻的一面。

优选的，为了实现电磁铁和外壳与永磁铁的滑动连接，同时方便输出端的信号传输，所述输出端固定连接有贯穿所述电磁铁和所述永磁铁且与所述永磁铁滑动连接的导管，所述导管内设置有与所述输出端电连接的信号传输线缆。

优选的，为了防止在检测前颗粒检测通道和谐振腔内进入颗粒杂质，还包括防护罩，所述防护罩与所述音叉保护罩相邻且朝向相同，所述防护罩沿所述外壳长度方向滑动于封装位置和检测位置之间，封装位置的防护罩覆盖所述油液口和所述颗粒检测通道，检测位置的防护罩位于所述检测端远离所述输出端的一侧。

优选的，为了避免音叉保护罩内的颗粒积聚，影响石英音叉的谐振进而降低检测精度，所述音叉保护罩内的底部设置有第一排废口，所述音叉保护罩内还设置有沿自身轴向滑动的挡板，所述防护罩上固定有顶杆，所述顶杆的横截面尺寸小于所述第一排废口的横截面尺寸，封装位置下，所述顶杆穿设于所述第一排废口的内侧，以将所述挡板抵接至脱离所述第一排废口，检测位置下，检测位置下，所述顶杆位于所述第一排废口远离所述输出端的一侧。

优选的，为了方便排出防护罩内的碎屑，所述防护罩内的底部设置有正对所述第一排废口的第二排废口，所述防护罩的内底壁为朝向所述第二排废口倾斜的导流排屑面。

优选的，为了提高油液中颗粒浓度的检测精度，所述电容器设置有至少两个，沿所述颗粒检测通道的轴向分布。

综上所述，本发明智能多参数油品质监测装置与现有技术相比，将温度传感器、音叉谐振传感器和微流控芯片集成于外壳内，将外壳安装在油管上，即可同时对油液中的粘度、介电常数、温度、磨粒大小、密度等多个参数进行监测，从而精准判断油液品质，避免产生误报，且通过传感电路模块进行数据传输，集成度高、体积小、抗干扰能力强。

附图说明

图1是第一实施例的结构示意图；

图2是图1的爆炸示意图；

图3是第一实施例另一视角的结构示意图；

图4是图3的爆炸示意图；

图5是图1的剖面结构示意图；

图6是石英音叉的机械模型和电气模型示意图；

图7是石英音叉的机电耦合对应关系示意图；

图8是石英音叉频率-阻抗谱的函数曲线示意图；

图9是微流控芯片与传感电路模块电连接的电路原理图；

图10是第二实施例的结构示意图；

图11是第二实施例安装的结构示意图；

图12是图11的爆炸示意图；

图13是图11的部分结构示意图；

图14是图13的爆炸示意图；

图15是图11的剖面结构示意图；

图16是图15的A部放大图；

图17是图11的另一剖面结构示意图；

图18是图17的B部放大图；

图19是音叉保护罩与挡板的结构示意图；

图20是第二实施例使用状态下的结构示意图；

图21是图20的正视图；

图22是图20的剖面结构示意图；

图23是图22的正视图；

图中：1、外壳；11、音叉保护罩；111、检测端；112、油液口；113、第一排废口；114、挡板；115、垫圈；116、滑槽；117、滑块；12、底壳；121、颗粒检测通道；13、密封圈；14、基座；141、第一包围条；15、中壳；151、第二包围条；16、上壳；161、输出端；162、接头；17、谐振腔；18、检测腔；19、紧固套；191、滑套；2、监测组件；21、传感电路模块；211、电源线；22、音叉谐振传感器；221、石英音叉；222、线路板；23、温度传感器；24、微流控芯片；3、驱动组件；31、电磁铁；311、隔磁件；32、弹性件；33、永磁铁；34、导管；341、信号传输线缆；4、防护罩；41、顶杆；42、第二排废口；43、导流排屑面；44、滑杆；45、限位块；5、安装组件；51、安装管；52、螺栓；53、螺母；6、油管；61、法兰盘。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

第一实施例

如图1-图9所示，本发明第一实施例的智能多参数油品质监测装置，包括：

外壳1，外壳1的两端分别为检测端111和输出端161，外壳1内设相隔的谐振腔17和检测腔18，外壳1上设置有贯穿检测腔18的颗粒检测通道121以及与谐振腔17连通且沿外壳1周向分布的油液口112；

监测组件2，监测组件2包括传感电路模块21、音叉谐振传感器22、温度传感器23和微流控芯片24，传感电路模块21设置于检测腔18内，音叉谐振传感器22包括设置于谐振腔17内的石英音叉221，微流控芯片24包括电容器，电容器包括分设于油液通道两侧且位于检测腔18内的电极板，音叉谐振传感器22、温度传感器23和微流控芯片24均通过传感器电路模块与输出端161电连接。

为了方便装置的组装，外壳1的结构如图1-图5所示，外壳1包括沿检测端111和输出端161分布方向依次连接的音叉保护罩11、底壳12、基座14、中壳15和上壳16，油液口112和颗粒检测通道121分别设置于音叉保护罩11和底壳12上，谐振腔17由音叉保护罩11和底壳12围合形成，检测腔18由底壳12、基座14、中壳15和上壳16围合形成。

进一步具体的，以装置正常使用状态为例，检测端111位于输出端161的正下方，底壳12的下方同轴心线一体连接有螺纹段，音叉保护罩11的顶部与底壳12上的螺纹段螺纹连接，且音叉保护罩11与底壳12之间设置有橡胶制成的弹性垫圈115，音叉保护罩11的底部即为检测端111，底壳12的底部设置有与自身同轴心线的圆孔，音叉谐振传感器22包括填充且固定于圆孔内的线路板222和焊接固定于线路板222正下方的石英音叉221，如此，使得音叉保护罩11和底壳12围合形成谐振腔17且石英音叉221位于谐振腔17内。

基座14和中壳15均为空心筒状结构，二者通过焊接固定连接，基座14的外周设置有外螺纹，基座14和底壳12之间设置有由橡胶制成的密封圈13，基座14、中壳15、底壳12、密封圈13以及音叉保护罩11同轴心线连接，底壳12外套设有紧固套19，紧固套19的周向内壁设置有内螺纹，内螺纹与外螺纹向匹配，而紧固套19靠近检测端111的一端设置有压环，压环抵接于底壳12的底面，如此，通过紧固套19将基座14和底壳12密封且牢固连接；上壳16的顶部密封，底部与中壳15的顶部螺纹连接，如此，使得上壳16形成防水罩的结构，能够防止水汽进入外壳1内，采用上述结构后，使得底壳12、基座14、中壳15和上壳16围合形成围合形成检测腔18。

颗粒检测通道121一体成型于底壳12上，且贯穿检测腔18，监测组件2中，温度传感器23固定于线路板222的正上方，传感电路模块21为电路板，焊接固定于检测腔18内且位于颗粒检测通道121的正上方，微流控芯片24包括电容器，电容器的两个电极板分别位于颗粒检测通道121的两侧且与传感电路模块21固定连接。

上壳16的顶端即为输出端161，用于输出检测信号，具体的，输出端161设置有接头162，接头162为航空插接件，采用四线制(其中一对用于接入电源，对传感电路模块21供电，另一对用于连接485通讯线缆，方便数据传输)连接方式与机车在线监测模块连接，连接线缆由两对双绞线对绞后包裹金属屏蔽网而成，传感器壳体与连接线缆屏蔽不存在电连接。

本发明的颗粒检测通道121和微流控芯片24配合使用，能够检测油液中的颗粒浓度，而温度传感器23能够检测油液的温度，而音叉谐振传感器22是一种利用石英音叉221的振动特性进行测量的传感器，石英音叉221是一种具有固定频率的振动体，在插入油液内部后，受到油液流动时产生的动力作用，石英音叉221能够以一定的频率和幅度进行振动，而音叉保护罩11能够保护石英音叉221，一方面，减少在插入油液前受到的外力作用影响而损坏，另一方面，能够削弱油液的作用力，避免油液流速过大时，造成石英音叉221的损坏。

音叉谐振传感器22的工作原理是基于音叉的谐振特性，当音叉受到外力作用后，能够以特定的频率和幅度振动，因此，当石英音叉221浸入油液内后，由于油液的粘度、密度等参数，对石英音叉221的振动造成影响，使得音叉振动频率发生变化，通过线路板222收集石英音叉221的振动频率数据，从而能够间接得到油液的相关参数，如粘度、密度等。

由于音叉谐振传感器22在检测油液品质时，容易受到油液其他参数，如温度、颗粒杂质的影响，导致音叉谐振传感器22的检测精度降低，因此，在检测腔18内设置温度传感器23和微流控芯片24分别检测油液的温度和颗粒浓度大小，音叉谐振传感器22、温度传感器23和微流控芯片24将检测的数据传输给传感电路模块21，传感电路模块21整合获取的数据，能够消除温度和颗粒浓度对油液粘度、密度的影响，如此，该装置通过集成传感电路模块21、音叉谐振传感器22、温度传感器23和微流控芯片24能够综合获取油液的多个参数，且保证了油液参数监测的准确性和可靠性，防止产生误差。

微流控芯片24芯片中，分设于颗粒检测通道121两侧的两个平行金属电极板构成一个最简单的电容器，此电容器的电容值大小与两个电极板间填充介质的介电常数有关，当电介质的介电常数改变时，对应电容值也发生改变。由于待测颗粒与油液的介电常数不同，因此，当颗粒随油液流动进入颗粒检测通道121内后，颗粒通过两个电极板构成的电容传感器时，相当于等体积的缓冲液被颗粒取代了，电容检测区域的介电常数发生了改变，从而导致检测到的电容值发生改变，通过对电容值的测量可以实现计数的目的，而测量的信号幅值大小可以反应颗粒的尺寸，因此，通过设置微流控芯片24，能够检测油液中的颗粒浓度以及油液的介电常数。

进一步的改进是，进一步的改进是，电容器设置有至少两个，沿颗粒检测通道121的轴向分布。

具体的，本发明中，电容器共设置有四个，分别为第一电容器C1、第二电容器C2、第三电容器C3和第四电容器C4，四个电容器的量程可以一致，通过多次测量提高检测精度，也可以采用不同的量程单位，方便测量不同尺寸方便的颗粒，同样能够提高检测浓度。

如图9所示，第一电容C1的正极连接到第一运算放大器IC2A的同相输入端，负极连接到第一运算放大器IC2A的反相输入端，第二电阻R2和第六电容C6并联形成的电路两端分别连接第一运算放大器IC2A的反相输入端和信号输出端，组合形成电荷放大器，通过第一运算放大器I C2A输出AMP1信号。

第二电容C2的正极连接到第二运输放大器I C2B的同相输入端，负极连接到第二运输放大器I C2B的反相输入端，第四电阻R4和第七电容C7并联形成的电路两端分别连接到第二运输放大器I C2B的反相输入端和信号输出端，组合形成电荷放大器，通过第二运输放大器I C2B输出AMP2信号。

第三电容C3的正极连接到第三运输放大器I C3A的同相输入端，负极连接到第三运输放大器I C3A的反相输入端，第六电阻R6和第八电容C8并联形成的电路两端分别连接到第三运输放大器I C3A的反相输入端和信号输出端，组合形成电荷放大器，通过第三运输放大器I C3A输出AMP3信号。

第四电容C4的正极连接到第四运输放大器I C3B的同相输入端，负极连接到第四运输放大器I C3B的反相输入端，第八电阻R8和第九电容C9并联形成的电路两端分别连接到第四运输放大器I C3B的反相输入端和信号输出端，组合形成电荷放大器，通过第四运输放大器I C3B输出AMP4信号。

电源VCC给第一运算放大器I C2A和第三运输放大器I C3A提供电源，分别通过第十电容C10和第十一电容C11与第一运算放大器I C2A和第三运输放大器I C3A的GND端相连；基准电源REF连接第一电阻R1，第一运算放大器I C2A的同相输入端通过第三电阻R3与第一电阻R1连接，第二运输放大器I C2B的同相输入端通过第五电阻R5与第一电阻R1连接，第三运输放大器I C3A的同相输入端通过第七电阻R7与第一电阻R1连接，第四运输放大器IC3B的同相输入端通过第九电阻R9与第一电阻R1连接。

基于石英音叉221的压电特性，石英音叉221也具有对应的机械和电气结构模型，如图2和图4所示，石英音叉221由石英晶体制成的音叉臂和音叉座组成，基于X0°～5°切型制成音叉的结构，将工作在较低的谐振频率范围内，并且能达到较高的品质因数。

石英音叉221的机械模型是一个二阶的阻尼-质量-弹簧模型，如图6左侧所示，石英音叉221的机械结构可等效为悬臂梁模型，其有效质量为：m＝0.2427rρLWT。

式中：ρ——石英晶体密度(2.65g/cm³)；L——音叉悬臂的长度；W——音叉悬臂的宽度；T——音叉悬臂的厚度。

石英音叉221谐振时，谐振频率与机械参数之间的关系如下：

式中：Y——石英晶体的杨氏模量；k——石英晶体的弹性系数。杨氏模量表征了固体材料对形变的抵抗能力。Y的值越大，材料的硬度越大。对于石英晶体，Y＝7.87×1010Pa。

石英音叉221的电气模型为RLC串联电路，如图6右侧所示。其中，RLC对应石英音叉221压电特性的等效电路，也称为音叉的动态支路，C₀是由于音叉表面铺设的电极，导致音叉悬臂间耦合的寄生电容，也称为音叉的静态支路。图7显示了石英音叉221的机电耦合模型的对应关系。

据此可得出串联谐振频率fo和等效电感L，如下所述：

在不考虑C₀的影响下，石英音叉221在串联谐振点的品质因数Q、等效阻抗Z和等效导纳Y如下三式所示，由下式可知，当石英音叉221位于串联谐振状态时，谐振频率ω＝ω₀，阻抗为阻性、无感性和容性，阻抗处于最小值。

石英音叉221及其驱动电路中通常存在由音叉臂之间和引线之间的电容组成静态电容C₀，当激励交流电压频率与谐振频率不等时，音叉等效阻抗受C₀的影响，静态电容的阻抗如下式：

音叉的RLC动态支路和C₀静态支路处于并联状态，它们之间的谐振称为并联谐振。设频率fa时测量音叉的阻抗最大，此时发生并联谐振，图8为石英音叉221在空气中的频率阻抗谱。fa处的角频率ωa如下式所示：

此时，石英音叉221的等效导纳如下：

可知当ω＝ω₀时，M＝ω₀ ²C²R²，阻抗最小，为石英音叉221的串联谐振点；当ω＝ω_a时，阻抗最大，为石英音叉221的并联谐振点。石英音叉221的串联谐振频率不受静态电容的影响，仅阻抗大小受到影响。由于静态电容C₀的大小不确定，因此石英音叉221的并联谐振频率不是稳定状态。通常测量其串联谐振频率以及谐振阻抗作为石英音叉221的谐振点数据。

通过监测石英音叉221的谐振频率和等效电阻，由上式可以解算出粘度η的值：

石英音叉221的设计结构参数可以获得系数Cn的值，α为机电耦合系数也可以通过计算得到，只需要测量石英音叉221在油品中的谐振频率f_l和等效电阻R，在获得精确的油品密度后即可求得油品粘度。为了获得更精确的测量结果，可以使用已知粘度的样品标定系数Cn和α。

当油液粘度大于1cP时，粘度对于石英音叉221谐振频率的影响不能忽略，可得出密度的计算式为：

其中，

系数C_ρ0和C_ρη均可通过石英音叉221的几何尺寸和密度得到，C_ρ0是基于石英音叉221几何尺寸和石英密度的常数，若要提高系数的准确度，也可以通过实验进行标定。所以测量出液体的精确粘度值后，通过测量液体中的音叉振动频率f_l，即可计算出液体的密度值。

因此，上述监测装置在集成传感电路模块21、音叉谐振传感器22、温度传感器23和微流控芯片24能够综合获取油液的多个参数，包括油液的颗粒浓度、介电常数、温度、密度、粘度、介电常数，并且具有体积小、方便安装、数字化传输和抗干扰能力强等优点。

第二实施例

如图10-图19所示，本发明第二实施例的智能多参数油品质监测装置，基于第一实施例，区别在于，外壳1连接有驱动组件3，驱动组件3用于驱动外壳1沿自身长度方向移动。

通过驱动组件3，能够带动外壳1沿自身长度方向移动，当外壳1以非水平方向安装于油管上后，利用驱动组件3能够改变外壳1的高度位置，进而改变油液口112和颗粒检测通道121的位置，实现对不同深度下油液的多种参数测量，扩大了监测范围，从而有利于提高检测精度，避免由于深度不同，使得油液中的粘度、温度、颗粒浓度不同导致监测结果出现偏差。

进一步的改进是，为了提高装置的集成度，驱动组件3包括沿检测端111和输出端161分布方向依次连接的电磁铁31、弹性件32和永磁铁33，电磁铁31与外壳1固定连接且位于输出端161远离检测端111的一侧，电磁铁31沿外壳1长度方向与永磁铁33滑动连接，传感电路模块21与电磁铁31电连接。

具体而言，如图10-图12所示，该装置通过安装组件5设置于油管上，安装组件5包括沿铅垂方向延伸的安装管51，安装管51的两端均设置有翻边，其中底部的翻边用于固定于油管的上方，上方的翻边通过螺纹连接的螺栓52和螺母53与永磁铁33固定连接，使得永磁铁33覆盖安装管51的上方，电磁铁31和弹性件32均设置于永磁铁33的下方且位于安装管51的内侧。

弹性件32为弹簧，优选采用非金属弹簧，例如聚氨酯弹簧、玻璃纤维弹簧等。为了实现传感电路模块21与电磁铁31的安全连接，传感电路模块21的两侧分别通过两个电源线211与电磁铁31连接，外部电源通过接头162向传感电路模块21供电后，使得传感电路模块21能够通过电源线211向电磁铁31供电，控制电磁铁31的磁场方向和磁场强度，而基座14的两侧一体成型有L型的第一包围条141，中壳15的两侧一体成型有第二包围条151，第一包围条141和第二包围条151均与电源线211一一对应，且围合形成包围电源线211的包围腔，第一包围条141远离基座14的一端和第二包围条151远离中壳15的一端均固定于电磁铁31的正下方，如此，使得传感电路模块21能够通过第一包围条141和第二包围条151向电磁铁31安全供电，并且随着电磁铁31的磁场强度和磁场方向变化，电磁铁31升降移动后，带动第一包围条141和第二包围条151升降移动，改变外壳1的高度位置，进而改变装置对油液的检测深度位置。

进一步的改进是，电磁铁31连接有隔磁件311，隔磁件311覆盖电磁铁31的周向外缘和电磁铁31与外壳1相邻的一面。隔磁件311为选用隔磁材料制成的桶状结构，其底部和周向内壁分别与电磁铁31的底面和周向外缘固定连接，用于限制电磁铁31通电后产生的磁场范围，防止磁场传统隔磁件311影响油液中的颗粒和监测组件2的正常监测运行。

进一步的改进是，隔磁件311的周向外缘与安装管51的周向内壁密封连接，如此，能够防止油管内的油液向上流动至电磁铁31的上方，从而能防止弹性件32和永磁铁33与油液接触，影响了驱动组件3的正常使用，同时通过隔磁件311和安装管51的密封连接，还能防止油液溢出安装管51的外部。

进一步的改进是，输出端161固定连接有贯穿电磁铁31和永磁铁33且与永磁铁33滑动连接的导管34，导管34内设置有与输出端161电连接的信号传输线缆341，导管34与外壳1同轴心线。采用上述结构后，通过导管34能够引导电磁铁31和外壳1的移动方向，使得电磁铁31的磁场发生变化后，能够引导电磁铁31和外壳1沿导管34轴向平稳移动，而导管34内的信号传输线缆341方便连接数据插头以进行信号传输，同时，导管34还能够保护信号传输线缆341，防止受到油液的腐蚀。

进一步的改进是，还包括防护罩4，防护罩4与音叉保护罩11相邻且朝向相同，防护罩4沿外壳1长度方向滑动于封装位置和检测位置之间，封装位置的防护罩4覆盖油液口112和颗粒检测通道121，检测位置的防护罩4位于检测端111远离输出端161的一侧。

具体的，如图12-图15所示，紧固套19的两侧一体连接有沿平行于导管34轴向延伸的滑套191，防护罩4的两侧一体连接有与滑套191一一对应且滑动配合的滑杆44，滑杆44远离防护罩4的一侧固定有限位块45，以防止滑杆44脱离滑套191。通过滑杆44与滑套191检测位置和如图13所示的封装位置，封装位置下，防护罩4能够保护外壳1的颗粒检测通道121和油液口112，防止在装置插入油管前，石英音叉221受到通过油液口112的外部杂物破坏而损坏变形，以及颗粒检测通道121内进入杂物堵塞，导致无法检测油液中的颗粒浓度，影响油液其他参数的检测；装置使用时，检测端111向下，使得防护罩4受重力下滑至限位块45底面与滑套191顶面接触，此时防护罩4位于检测位置下，在该位置下，颗粒检测通道121和油液口112打开，方便检测油液中的各项指标参数。防护罩4优选采用密度较大的耐油金属材料制成，如铝、不锈钢或者镍合金，一方面防止在油管内受到油液的腐蚀，另一方面，使得装置向下后，防护罩4能够受自身重力影响在油管内的油液中向下滑动，直至限位块45与滑套191接触。

进一步的改进是，音叉保护罩11内的底部设置有第一排废口113，音叉保护罩11内还设置有沿自身轴向滑动的挡板114，防护罩4上固定有顶杆41，顶杆41的横截面尺寸小于第一排废口113的横截面尺寸，封装位置下，顶杆41穿设于第一排废口113的内侧，以将挡板114抵接至脱离第一排废口113，检测位置下，顶杆41位于第一排废口113远离输出端161的一侧；防护罩4内的底部设置有正对第一排废口113的第二排废口42，防护罩4的内底壁为朝向第二排废口42倾斜的导流排屑面43。

此外，音叉保护罩11的周向内壁上设置有正对且沿平行于音叉保护罩11轴向延伸的两个滑槽116，第一排废口113为设置于两个滑槽116之间且长度方向与两个滑槽116槽口朝向平行的条形口，挡板114的两端设置有滑块117，滑块117与滑槽116滑动配合；第二排废口42设置于防护罩4内底壁的中心位置，导流排屑面43为圆锥面；而音叉保护罩11的底面为平行于自身轴向的平面。

在检测过程中，随着检测时间的增加，油液中的颗粒通过油液口112进入谐振腔17内后，部分颗粒通过其他油液口112排出，而剩余部分颗粒积聚在音叉保护罩11的内部，随着检测时间的增加，音叉保护罩11内积聚的颗粒总量增加，接触到石英音叉221，进而影响了石英音叉221的谐振，降低了监测精度，而采用上述结构后，能够及时排出音叉保护罩11内积聚的颗粒，避免影响检测精度，同时无需人工拆卸进行清理然后再进行安装，因此，使用更方便，且能够持续对油液进行品质监测。

具体的，当电磁铁31通电产生与永磁铁33相斥的磁场，使得电磁铁31和外壳1持续下降，使得防护罩4也随之下降，当防护罩4触碰到油管的底部内壁后，位置不再降低，而随着外壳1的下降，音叉保护罩11与防护罩4的距离缩小，直至防护罩4相对于外壳1活动至封装位置，在此状态下，由于导流排屑面43为圆锥面，而音叉保护罩11的底面为平行于自身轴向的平面，使得导流排屑面43的中心位置，也即第二排废口42与音叉保护罩11的底面之间存在间隙，而与此同时，导流排屑面43上的顶杆41支撑挡板114，使得挡板114脱离第一排废口113，进而使得第一排废口113打开，音叉保护罩11内积聚的颗粒通过第一排废口113进入到防护罩4内。

之后，通过改变电磁铁31的磁场，使得电磁铁31和外壳1保持向上移动，挡板114失去顶杆41的支撑而覆盖第一排废口113，电磁铁31和外壳1继续上移，使得滑套191顶部与限位块45底部接触后，带动防护罩4上移，使得防护罩4脱离油管的底部内壁，在该状态下，进入至防护罩4内侧的颗粒在圆锥面的导流排屑面43引导作用下，从第二排废口42排出，避免颗粒持续在防护罩4内积聚。

因此，采用上述结构后，将外壳1和防护罩4先降低位置，后升高位置，并通过驱动组件3、防护罩4、顶杆41和音叉保护罩11相互配合，使得音叉保护罩11内的第一排废口113打开后，方便颗粒通过第一排废口113进入防护罩4内，而后防护罩4内的颗粒随着防护罩4的上升从第二排废口42排出，从而无需人工拆卸清洗，能够自动将音叉保护罩11内的颗粒排出。

为了避免排出颗粒过程中，颗粒受到油管内油液的流动影响，防护罩4顶部的内径与底壳12的外径一致，使得在防护罩4移动至油管内底部且外壳1持续下降后，底壳12的周向外缘与防护罩4的周向内壁密封贴合，随着底壳12的持续下降，能够压缩防护罩4内侧的油液，油液通过第二排废口42排出，当顶杆41顶起挡板114脱离第一排废口113，在油液的流动作用下，能够引导音叉保护罩11内的颗粒通过第一排废口113进入防护罩4内，且随着外壳1的持续下降，还能够使得进入防护罩4内的部分颗粒通过第二排废口42排出，进而有利于颗粒的顺利排出。

如图20-图23为本实施例的安装结构示意图，在油管6的待测位置开设检测口，检测口连接法兰盘61，安装管51的底部通过螺纹连接的螺栓52和螺母53实现与油管6的固定连接，并且通过传感电路模块21对电磁铁31通电，调整外壳1和电磁铁31的高度位置，如图中所示，电磁铁31与永磁铁33相吸，能够缩短二者的间距，从而增加外壳1的高度，如此，方便对油管6内油液的高处位置进行油液参数品质测量。

当需要降低外壳1高度位置时，对电磁铁31断电，或者控制通过电磁铁31的电流，使其与永磁铁33相斥，即可降低外壳1高度位置，进而降低颗粒检测通道121、温度传感器23和石英音叉221的高度位置，方便对油管6内更低处位置的油液检测。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种智能多参数油品质监测装置，其特征在于，包括：

外壳(1)，所述外壳(1)的两端分别为检测端(111)和输出端(161)，所述外壳(1)内设相隔的谐振腔(17)和检测腔(18)，所述外壳(1)上设置有贯穿所述检测腔(18)的颗粒检测通道(121)以及与所述谐振腔(17)连通且沿所述外壳(1)周向分布的油液口(112)；

监测组件(2)，所述监测组件(2)包括传感电路模块(21)、音叉谐振传感器(22)、温度传感器(23)和微流控芯片(24)，所述传感电路模块(21)设置于所述检测腔(18)内，所述音叉谐振传感器(22)包括设置于所述谐振腔(17)内的石英音叉(221)，所述微流控芯片(24)包括电容器，所述电容器包括分设于所述油液通道两侧且位于所述检测腔(18)内的电极板，所述音叉谐振传感器(22)、所述温度传感器(23)和所述微流控芯片(24)均通过所述传感器电路模块与所述输出端(161)电连接。

2.根据权利要求1所述的智能多参数油品质监测装置，其特征在于：所述外壳(1)包括沿所述检测端(111)和所述输出端(161)分布方向依次连接的音叉保护罩(11)、底壳(12)、基座(14)、中壳(15)和上壳(16)，所述油液口(112)和所述颗粒检测通道(121)分别设置于所述音叉保护罩(11)和所述底壳(12)上，所述谐振腔(17)由所述音叉保护罩(11)和所述底壳(12)围合形成，所述检测腔(18)由所述底壳(12)、所述基座(14)、所述中壳(15)和所述上壳(16)围合形成。

3.根据权利要求1所述的智能多参数油品质监测装置，其特征在于：所述外壳(1)连接有驱动组件(3)，所述驱动组件(3)用于驱动所述外壳(1)沿自身长度方向移动。

4.根据权利要求3所述的智能多参数油品质监测装置，其特征在于：所述驱动组件(3)包括沿所述检测端(111)和所述输出端(161)分布方向依次连接的电磁铁(31)、弹性件(32)和永磁铁(33)，所述电磁铁(31)与所述外壳(1)固定连接且位于所述输出端(161)远离所述检测端(111)的一侧，所述电磁铁(31)沿所述外壳(1)长度方向与所述永磁铁(33)滑动连接，所述传感电路模块(21)与所述电磁铁(31)电连接。

5.根据权利要求4所述的智能多参数油品质监测装置，其特征在于：所述电磁铁(31)连接有隔磁件(311)，所述隔磁件(311)覆盖所述电磁铁(31)的周向外缘和所述电磁铁(31)与所述外壳(1)相邻的一面。

6.根据权利要求3所述的智能多参数油品质监测装置，其特征在于：所述输出端(161)固定连接有贯穿所述电磁铁(31)和所述永磁铁(33)且与所述永磁铁(33)滑动连接的导管(34)，所述导管(34)内设置有与所述输出端(161)电连接的信号传输线缆(341)。

7.根据权利要求3所述的智能多参数油品质监测装置，其特征在于：还包括防护罩(4)，所述防护罩(4)与所述音叉保护罩(11)相邻且朝向相同，所述防护罩(4)沿所述外壳(1)长度方向滑动于封装位置和检测位置之间，封装位置的防护罩(4)覆盖所述油液口(112)和所述颗粒检测通道(121)，检测位置的防护罩(4)位于所述检测端(111)远离所述输出端(161)的一侧。

8.根据权利要求7所述的智能多参数油品质监测装置，其特征在于：所述音叉保护罩(11)内的底部设置有第一排废口(113)，所述音叉保护罩(11)内还设置有沿自身轴向滑动的挡板(114)，所述防护罩(4)上固定有顶杆(41)，所述顶杆(41)的横截面尺寸小于所述第一排废口(113)的横截面尺寸，封装位置下，所述顶杆(41)穿设于所述第一排废口(113)的内侧，以将所述挡板(114)抵接至脱离所述第一排废口(113)，检测位置下，所述顶杆(41)位于所述第一排废口(113)远离所述输出端(116)的一侧。

9.根据权利要求8所述的智能多参数油品质监测装置，其特征在于：所述防护罩(4)内的底部设置有正对所述第一排废口(113)的第二排废口(42)，所述防护罩(4)的内底壁为朝向所述第二排废口(42)倾斜的导流排屑面(43)。

10.根据权利要求1所述的智能多参数油品质监测装置，其特征在于：所述电容器设置有至少两个，沿所述颗粒检测通道(121)的轴向分布。