[发明专利]一种用于检测油液中金属碎屑的微电感传感器

说明书

技术领域

本发明是微传感器，具体为一种用于检测油液中悬浮金属碎屑，能够检测金属碎屑的尺寸，并能够区分铁磁性金属碎屑和非铁磁性金属碎屑，根据油液中金属碎屑的尺寸判断设备磨损状态，根据碎屑的铁磁性和非铁磁性的属性初步诊断其磨损部位，为使用润滑油的机械装备故障诊断提供一种在线监测方法。

背景技术

目前油液中金属磨损碎屑的检测是油液监控的重要内容，是预报机械装备磨损失效和故障诊断的一个主要方法。但是，目前在工程使用中，主要采用离线技术对油的性能、状态进行监测，现场采集的油样送到实验室或监测中心后进行金属碎屑含量测定。这种离线分析方法具有成本高，操作复杂，测量样本点有限的不足等缺点，不能够及时诊断装备的磨损状态。

发明内容

本发明的目的在于能够在线检测润滑油中尺寸约为20-120um之间的金属碎屑、给出检测尺寸及其变化趋势、区分其铁磁性金属和非铁磁性金属，在装备进入失效磨损前期，能够给出预报，以便采取维修或维护措施，减少事故的发生。

为了实现上述目的，本发明采取了如下技术方案。

一种用于检测油液中金属碎屑的微电感传感器，包括三通管接头1、安装在三通管接头1上的活塞3、安装在活塞3上的PCB板13和粘贴在PCB板13上的微线圈12组成，所述活塞3通过活塞螺纹5和活塞安装接头螺纹6安装在三通管接头1上的活塞安装在三通管接头1上的接头2上；所述的微线圈12采用MEMS工艺制作在微线圈基板11上，微线圈基板11安装在PCB板13上，PCB板13安装在活塞3上；

所述微线圈12通过微线圈端子一14及键合在微线圈端子一14上的键合引线一15与转接焊盘一16相导通，转接焊盘一16制作在PCB板13上，转 接焊盘一16与焊接导线一8的一端焊接在一起，焊接导线一8的另一端与插线端子一10相连接；

所述微线圈12通过微线圈端子二17及键合在微线圈端子二17上的键合引线二18与转接焊盘二19相导通，转接焊盘二19制作在PCB板13上，转接焊盘二19与焊接导线二9的一端焊接在一起，焊接导线二9的另一端与插线端子二21相连接；

所述的插线端子一10和插线端子二21安装在活塞3的中心孔里，绝缘胶22将活塞3的中心孔填平；

插线端子一10及插线端子二21分别与LCR数字测量仪相连，LCR数字测量仪与上位计算机相连。

所述活塞3通过活塞螺纹5和活塞安装接头螺纹6安装在三通管接头1上的的接头2上，密封圈4安装在活塞3和三通管接头1的活塞安装接头之间。

本发明在使用时，将三通管接头1通过主管路接头螺纹7安装在被测润滑循环管路中。插线端子一10及插线端子二21分别与LCR数字测量仪相连，LCR数字测量仪的测量数据传给上位计算机。测量时，LCR数字测量仪对微线圈12接通交变电流，当非铁磁性金属碎屑随润滑油流过微线圈12附近时，微线圈12周围的交变磁场会在金属碎屑中产生涡流，该涡流阻止磁场的变化，因而导致微线圈12的电感值降低；而当铁磁性金属碎屑经过时，由于其磁导率远大于1，使磁场得到极大增强，涡流效应引起的电感变化相对较小，因此测得微线圈12的电感增大。微线圈12电感值变化的大小用以判断金属碎屑的尺寸和是否是铁磁性材料。

本发明的主要特点是：1能够实现油液中金属碎屑的在线检测，测量及时；2采用微线圈测量，能够测量尺寸较小的金属碎屑，如直径约为20um-120um，在装备的磨损失效前期给出预报，以便采取维修和保养措施；3能够判断金属碎屑的铁磁性或非铁磁性，为判断磨损部位是轴承还是齿轮等提供较多的诊断信息；4能够实现对对油液的阵列式测量，增大测量油样的数量。

附图说明

图1：本发明结构的右下方视图；

图2：本发明结构的右上方视图；

图3：本发明活塞部分的局部放大图。

图中：1、三通管接头；2、活塞安装接头；3、活塞；4、密封圈；5、活塞螺纹；6、活塞安装接头螺纹；7、主管路接头螺纹；8、焊接导线一；9、焊接导线二；10、插线端子一；11、微线圈基板；12、微线圈；13、PCB板；14、微线圈端子一；15、键合引线一；16、转接焊盘一；17、微线圈端子二；18、键合引线二；19、转接焊盘二；20、绝缘层；21、插线端子二；22、绝缘胶

具体实施方式

下面结合附图1～3对本发明作进一步说明：

本实施例均采用常规机加工、MEMS工艺和PCB印制工艺进行设计安装。

本发明由三通管接头1、活塞3、微线圈12和PCB板组成。