【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及磨粒檢測，具體而言，尤其涉及一種基于數字鎖相的油液團聚磨粒檢測系統。
技術介紹
1、大型機械設備在進行作業時，其內部結構磨損之后產生的微米級磨粒會隨著滑油流動，因此滑油中的磨粒狀況能夠最直接地反映設備的磨損情況。特別是特殊作業的大型設備，其關鍵摩擦副的運行環境最為惡劣，也是最容易發生故障的薄弱環節，一旦出現潤滑不良、匹配不當、溫度過高等問題，極易發生異常磨損，進而造成重大故障的發生。
2、目前的油液檢測技術主要通過取樣后實驗室送檢，油樣能夠得到較為全面的分析，但所需的儀器設備也比較多，且化驗分析周期長，無法在線檢測。同時、油液的流動性使得團聚磨粒在實際的油液系統中最為常見，特別是當兩種對磁場作用不同的磨粒團聚在一起時，兩者之間的信號會相互干擾，從而嚴重影響檢測精度。受到單一信號檢測的限制，大部分油液磨粒傳感器無法進行精準的團聚磨粒檢測，繼而造成檢測結果可信度低，因此急需開展高精度、高可靠性的油液檢測傳感器。
技術實現思路
1、根據上述提出的技術問題，提供一種基于數字鎖相的油液團聚磨粒檢測系統，本專利技術通過金屬材質與輸出信號之間的幅值和相位關系，實現團聚磨粒的檢測，從而為實現磨損磨粒的精準檢測奠定基礎。
2、本專利技術采用的技術手段如下：
3、一種基于數字鎖相的油液團聚磨粒檢測系統，包括：團聚磨粒檢測傳感器和帶有自激勵的數字鎖相電路，其中：
4、團聚磨粒檢測傳感器，包括傳感器基座、設置在傳感器基座上的傳感單元和流道單元；
5、傳感單元包括第一激勵線圈、感應線圈、第二激勵線圈和線圈連接用pcb板；
6、流道單元包括流道，開設在流道兩端的油液出口和油液入口；連接關系如下：
7、第一激勵線圈、感應線圈和第二激勵線圈依次套設在流道上，線圈連接用pcb板焊接在傳感基座上；
8、數字鎖相電路，集成有激勵模塊、鎖相放大模塊和上位機通信模塊；其中：
9、激勵模塊，連接第一激勵線圈和第二激勵線圈，用于為第一激勵線圈和第二激勵線圈提供激勵信號；
10、鎖相放大模塊，連接感應線圈，用于處理因磨粒經過而引起的感應電壓信號，并按照正弦和余弦分量輸出為x值和y值；
11、上位機通信模塊，連接鎖相放大模塊，用于將處理后的信號輸送到電腦顯示端口，同時可通過電腦顯示端口對電路參數進行設置。
12、進一步地，通過x值和y值的對比分析，得到團聚顆粒中鐵磁性顆粒和非鐵磁性顆粒的含量，具體包括：
13、當鐵磨粒粒徑增大時，信號的峰峰值增大，而輸出的相位不會發生變化，且鐵磨粒的x值相位和y值相位相反；
14、當銅磨粒粒徑增大時，信號的峰峰值增大，而輸出的x值相位和y值相位相同；
15、當銅磨粒與鐵磨粒團聚時，其輸出的x值和y值均為正向，但是x值明顯大于單個的磨粒，y值小于單個的磨粒；
16、當銅磨粒與鐵磨粒團聚時，輸出的x值相位未發生變化，但是峰峰值增大，且y值相位會變化，其相位與對磁場影響強的磨粒相同。
17、進一步地，所述流道采用失蠟法制作，具體制作過程包括：
18、采用蠟制作蠟流道模型，在團聚磨粒檢測傳感器的腔體內部澆灌絕緣樹脂，待樹脂固化后對其進行加熱融化蠟流道模型，形成流道。
19、進一步地，所述激勵模塊為第一激勵線圈和第二激勵線圈提供同步的激勵信號，使得第一激勵線圈和第二激勵線圈產生大小相同，方向相反的磁場。
20、進一步地，所述感應線圈的兩端連接信號輸出線，信號輸出線采用航空插頭連接，用于進一步提高團聚磨粒檢測傳感器的屏蔽效果。
21、進一步地，在所述流道單元中，還設置有油液出口固定板和油液入口固定板，分別用于固定油液出口和油液入口。
22、進一步地，所述團聚磨粒檢測傳感器還包括傳感器上蓋，傳感器基座和傳感器上蓋采用屏蔽材料封裝，用于減少外部電磁干擾。
23、較現有技術相比，本專利技術具有以下優點：
24、1、本專利技術提供的一種基于數字鎖相的油液團聚磨粒檢測系統，針對團聚磨粒檢測難的問題，設計了三線圈傳感器，并采用數字鎖相板卡獲取多參數磨粒檢測信號。分析發現鐵磨粒通過傳感器時，其輸出的感應電壓的實部與虛部相位相反，而銅磨粒輸出的感應電壓實部與虛部相同，因此在磨粒團聚時，信號的實部相互抵消，虛部相互疊加。通過實驗得到了傳感器輸出信號的x值與y值，最后通過x值與y值關系進行團聚磨粒實驗，得到了團聚磨粒粒徑與信號變化的關系，證實了該方法的可行性。該工作可以用于油液檢測傳感器的檢測精度，為后續的設備狀態判斷提供更為可靠的數據信息。
25、2、本專利技術提供的一種基于數字鎖相的油液團聚磨粒檢測系統，不需要改變激勵頻率，且整體采用模塊化設計，無需復雜的儀器，且整個裝置具有更高的檢測精度，解決了團聚顆粒檢測難，輸出信號可信度低的問題。
26、基于上述理由本專利技術可在磨粒檢測等領域廣泛推廣。
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1.一種基于數字鎖相的油液團聚磨粒檢測系統，其特征在于，包括：團聚磨粒檢測傳感器和帶有自激勵的數字鎖相電路，其中：
2.根據權利要求1所述的一種基于數字鎖相的油液團聚磨粒檢測系統，其特征在于，通過X值和Y值的對比分析，得到團聚顆粒中鐵磁性顆粒和非鐵磁性顆粒的含量，具體包括：
3.根據權利要求1所述的一種基于數字鎖相的油液團聚磨粒檢測系統，其特征在于，所述流道(12)采用失蠟法制作，具體制作過程包括：
4.根據權利要求1所述的一種基于數字鎖相的油液團聚磨粒檢測系統，其特征在于，所述激勵模塊為第一激勵線圈(1)和第二激勵線圈(3)提供同步的激勵信號，使得第一激勵線圈(1)和第二激勵線圈(3)產生大小相同，方向相反的磁場。
5.根據權利要求1所述的一種基于數字鎖相的油液團聚磨粒檢測系統，其特征在于，所述感應線圈(2)的兩端連接信號輸出線(11)，信號輸出線(11)采用航空插頭連接，用于進一步提高團聚磨粒檢測傳感器的屏蔽效果。
6.根據權利要求1所述的一種基于數字鎖相的油液團聚磨粒檢測系統，其特征在于，在所述流道單元中，還設置有
7.根據權利要求1所述的一種基于數字鎖相的油液團聚磨粒檢測系統，其特征在于，所述團聚磨粒檢測傳感器還包括傳感器上蓋(10)，傳感器基座(8)和傳感器上蓋(10)采用屏蔽材料封裝，用于減少外部電磁干擾。
...【技術特征摘要】
1.一種基于數字鎖相的油液團聚磨粒檢測系統，其特征在于，包括：團聚磨粒檢測傳感器和帶有自激勵的數字鎖相電路，其中：
2.根據權利要求1所述的一種基于數字鎖相的油液團聚磨粒檢測系統，其特征在于，通過x值和y值的對比分析，得到團聚顆粒中鐵磁性顆粒和非鐵磁性顆粒的含量，具體包括：
3.根據權利要求1所述的一種基于數字鎖相的油液團聚磨粒檢測系統，其特征在于，所述流道(12)采用失蠟法制作，具體制作過程包括：
4.根據權利要求1所述的一種基于數字鎖相的油液團聚磨粒檢測系統，其特征在于，所述激勵模塊為第一激勵線圈(1)和第二激勵線圈(3)提供同步的激勵信號，使得第一激勵線圈(1)和第二激勵線圈(3)產生大小相同，方向...
【專利技術屬性】
技術研發人員：張洪朋，謝雨財，白晨朝，王晨勇，牟曉彤，李銳，闞向明，
申請(專利權)人：大連海事大學，
類型：發明
國別省市：
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