[发明专利]基于微流控芯片的颗粒在线检测装置及其检测方法

说明书

本发明公开了一种基于微流控芯片的颗粒在线检测装置及其检测方法，所述装置包括微流控芯片、第一阻抗分析仪和第二阻抗分析仪；所述微流控芯片包括基板部件和设置在基板部件上的芯片主体；所述芯片主体包括：设置在基板部件上的第一进液孔、第二进液孔、第一出液孔和第二出液孔；用于在磁场的作用下将油液中的铁磁性颗粒和非铁磁性颗粒进行分离的颗粒分离区域；设置在基板部件上且位于所述第一微通道一侧的磁性部件安放区域；放置在所述磁性部件安放区域上，用于提供磁场的磁性部件；颗粒检测区域；本发明能够实现油液中铁磁性颗粒与非铁磁性颗粒的区分和在线连续计数，适用于油液在线检测分析，特别是航行船舶上的油液检测分析。

技术领域

本发明属于油液检测技术领域，具体为一种基于微流控芯片的颗粒在线检测装置及其检测方法。

背景技术

油液监测技术是一种通过分析被监测机器的正在使用的润滑剂的性能变化和携带的磨损微粒的情况，来获得机器的润滑信息和磨损状态，以及评价机器工况和预测故障，并确定故障原因、故障类型和故障零件的技术。基于油液监测技术的机器状态检测是现代工业维修活动中必不可少的方法之一，并具有可观的经济效益。针对油液中金属磨粒的检测技术目前已成为油液监测技术的主要内容。

根据油液在线检测系统中所选择的传感器的不同工作原理，可将现有技术中的油液在线检测技术分为以下几种：

1、理化分析技术：是指在实验室内利用仪器对油样的粘度、闪点、水分、酸值和金属磨粒等理化指标进行检测分析的技术。理化分析技术检测精度高、能够检测润滑油的各项性能指标，做出全面的分析，有效延长润滑油的更换期限。常用的油品理化分析仪器有粘度计、滴定仪和红外光谱仪等。但理化分析技术同时存在检测时间长、成本高、操作过程复杂、只能用于实验室测量、不适合对油液进行快速在线检测的缺陷。

2、铁谱技术：是利用磁力梯度和重力梯度将金属磨粒从润滑油中分离并按照大小进行排列的油液检测技术。铁谱技术能够判断出油液中磨损颗粒的大小和性质类型。常用的铁谱仪器有在线铁谱仪。但铁谱技术存在定量铁谱的不准确性、磨粒分析主要依赖操作者的知识水平和实践经验，采样不具有代表性，制作铁谱也需要较长时间，分析速度不高的缺陷。

3、光谱分析技术：包括原子发射光谱法、原子吸收光谱法、红外光谱分析法和射线荧光光谱法。光谱分析技术对颗粒识别能力强，设备集成度高。但光谱分析技术存在光谱仪器一般比较昂贵，安装条件严格，实验费用高的缺陷。

4、电学监测技术：其中的常用技术是电阻式在线监测技术，主要利用不同磨粒具有不同的电阻率，当油液通过电阻传感器时，不同电阻值反映出磨粒的浓度和粒度分布。但电阻式在线监测技术存在灵敏度不高，无法对微小颗粒做出检测的缺陷。

由上可见，现有技术中的油液在线检测技术均存在一定的局限性，不能很好的适用于高灵敏度和油液在线检测的需求。

发明内容

本发明针对以上问题的提出，而研制一种基于微流控芯片的颗粒在线检测装置及其检测方法。

本发明的技术手段如下：

一种基于微流控芯片的颗粒在线检测装置，包括微流控芯片、第一阻抗分析仪和第二阻抗分析仪；所述微流控芯片包括基板部件和设置在基板部件上的芯片主体；所述芯片主体包括：

设置在基板部件上的第一进液孔、第二进液孔、第一出液孔和第二出液孔；

用于在磁场的作用下将油液中的铁磁性颗粒和非铁磁性颗粒进行分离的颗粒分离区域；所述颗粒分离区域包括分布在基板部件上的第一微通道和第二微通道；未含有颗粒的油液通过第一进液孔进入第一微通道；含有颗粒的油液通过第二进液孔进入第二微通道；所述第一微通道中部开设有第一开口，所述第二微通道中部开设有与所述第一开口相连通的第二开口；经过分离处理后得到的铁磁性颗粒经由第一微通道进入颗粒检测区域，经过分离处理后得到的非铁磁性颗粒经由第二微通道进入颗粒检测区域；