[发明专利]一种多参数油液检测装置及其制作方法

说明书

本发明专利公开了一种多参数油液检测装置及其制作方法，用于区分检测油液中的铁磁性金属颗粒、非铁磁性金属颗粒、水滴和气泡。基于微流控芯片的制作方法，首次在微流道正中心填充金属杆，引入了电容检测模式；首次将环形流道设置在微流体芯片中，充分利用了平面电感线圈的内孔，保证了金属颗粒物通过检测最为灵敏的区域，可以在保证检测精度的同时提高了芯片的检测通量；该芯片采用了竖直式流道降低油液中的污染物在流道壁上的粘附概率，有效的防止了污染物在流道中的沉积堵塞。该芯片可以完成对滑油、液压油中多种颗粒污染物的区分检测，对机器设备进行油液综合快速检测提供了新的方法，可以对机器设备进行故障诊断。

技术领域

本发明涉及设备油液系统故障检测领域技术领域，具体而言，尤其涉及一种多参数油液检测装置及其制作方法。

背景技术

液压系统故障是由于液压油的污染造成的，液压油中污染物主要来源于液压系统内部残留和生成的污染物以及外界侵入的污染物，污染物主要为固体颗粒、水分和气泡。对油液中污染物的检测，不但可以准确评估液压系统的运行状态，还可以根据污染物的性质诊断系统故障。针对油液颗粒污染物进行在测的方法主要包括光学检测法、声学检测法、电感检测法以及电容检测法等。光学检测法具有检测灵敏度高、速度快的特点，但其易受油液透光度的影响，且无法区分颗粒污染物的属性。声学检测法易受背景噪声和油温波动的干扰，并且超声波会将颗粒物分裂成更小的颗粒，造成油液的二次污染。电感法可以区分检测铁磁性颗粒和非铁磁性颗粒，但其无法检测非金属颗粒物。电容法检测精度高，可以区分检测液压油中的气泡，但无法区分金属磨粒。以上这些方法都只能对油液中的某一种或两种属性的颗粒进行检测，不能进行综合检测。

发明内容

根据上述提出的现有技术只能对油液中的某一种或两种属性的颗粒进行检测，不能进行综合检测的技术问题，而提供一种具有多参数测量、并且能够对油液中四类颗粒污染物(水滴、气泡、铁磁性金属颗粒和非铁磁性金属颗粒)进行综合区分检测的油液检测装置及其制作方法。本发明中的微流体检测芯片在保证检测精度的同时提高了芯片的检测通量，而且能够降低油液中污染物在流道壁上的粘附概率。

本发明采用的技术手段如下：

一种多参数油液检测装置，包括微流体检测芯片和测量模式切换单元；所述微流体检测芯片包括玻璃基底和设置在玻璃基底上的芯片主体；所述芯片主体包括：

设置在芯片主体上的一端设置有圆锥形微流道入口、另一端设置有微流道出口的圆环形微流道以及传感模块；

所述传感模块包括平面电感线圈和金属杆；所述圆环形微流道从平面电感线圈的内孔垂直穿过且紧贴平面电感线圈的内孔边缘，所述圆环形微流道正中心设置有金属杆；

使用时，所述测量模式切换单元给所述平面电感线圈和金属杆施加高频交流电激励；所述测量模式切换单元通过改变平面电感线圈的两个引线端和金属杆之间的连接方式来切换测量模式，所述测量模式包括电容测量模式和电感-电阻测量模式；

当油液污染物为铁磁性金属颗粒和非铁磁性金属颗粒时，多参数油液检测装置处于电感-电阻测量模式，将所述平面电感线圈的第一引线端通过绝缘导线与电源正极连接；所述第二引线端通过绝缘导线与电源负极连接；

当油液污染物为水滴和气泡时，多参数油液检测装置处于电容测量模式，所述平面电感线圈作为圆柱电容器外极板，所述金属杆作为圆柱电容器内极板，将所述平面电感线圈的第一引线端或第二引线端通过所述绝缘导线与电源正极连接，第三引线端通过绝缘导线与电源负极连接。

进一步地，所述平面电感线圈由漆包线绕制而成，线圈内径为500-2000微米，所述漆包线线径为50-200微米，匝数为20-400匝。

进一步地，所述圆环形微流道为外径500-2000微米，内径为100-1600微米。

进一步地，所述金属杆直径为100-1600微米；所述金属杆的材质必须为非铁磁性金属材料。