[发明专利]一种多参数油液综合检测装置及其制作方法

说明书

本发明提供一种多参数油液综合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，首次在检测平面电感线圈一侧设置有条形硅钢片，用来增强平面电感线圈周围的磁场，以提高对于金属颗粒物的检测精度；同时条形硅钢片与平面电感线圈可作为电容器的两个极板，从而引入电容参数检测，可用来对油液中的水滴和气泡进行区分检测。该检测装置可以完成对滑油、液压油中的颗粒污染物的综合检测，对机器设备进行油液快速检测提供了新的方法，同时能够实现对机器设备进行故障诊断。

技术领域

本发明涉及油液系统故障检测技术领域，具体而言，尤其涉及一种多参数油液综合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可分为固体颗粒、水分和气泡三类。当液压油中固体颗粒物浓度与粒径过大时，会加剧液压元器件的磨损，降低工作效率；水会降解液压油中的添加剂以致减弱油液的润滑性能，同时水会使油液乳化，腐蚀液压元器件；空气会造成气穴、气蚀现象，从而产生振动和噪声。油液污染物携带着大量机器设备运行信息。因此，液压油颗粒污染物的检测对预防和检查液压机械故障具有重要的意义。针对油液颗粒污染物进行检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。然而上述四种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。如何实现液压油多种污染物的综合检测一直是一个研究热点。现有的一些油液检测装置虽然可以实现油液的综合检测，但也面临着检测精度不足的问题。

发明内容

根据上述提出现有的油液检测装置虽然可以实现油液的综合检测，但其面临着检测精度不足的技术问题，而提供一种多参数油液综合检测装置及其制作方法。本发明装置主要利用微流体检测芯片通过在平面电感线圈旁正对设置一个条形硅钢片，硅钢片与平面电感线圈之间设置有确保液压油通过的检测流道；硅钢片不但可以提高电感参数检测的精度，而且也可以与平面线圈组成电容器的两个极板，实现电容参数检测。

本发明采用的技术手段如下：

一种多参数油液综合检测装置，其特征在于，包括微流体检测芯片、检测模式切换单元以及激励-检测单元；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微通道入口、另一端设置有微通道出口的微通道以及传感单元；

所述传感单元包括一个平面电感线圈和一个条形硅钢片；所述平面电感线圈和条形硅钢片正对放置；所述微通道紧贴平面电感线圈的一侧，且紧贴条形硅钢片端面；所述检测模式切换单元通过绝缘导线与平面电感线圈和硅钢片连接；所述激励-检测单元通过绝缘导线连接所述检测模式切换单元；

使用时，所述检测模式切换单元通过改变平面电感线圈的两个引线端和硅钢片的一个引线端之间的连接方式对电容检测模式和电感检测模式进行相互切换；激励-检测单元对所述平面电感线圈及硅钢片施加高频交流电激励，并检测其电感，电容和电阻信号；

当带有金属颗粒污染物的油液由微通道流经过传感单元时，检测模式切换单元切换到电感检测模式，激励-检测单元给平面电感线圈以既定电压和频率的交流电激励，同时能够检测平面电感线圈的电感和电阻变化，完成对传感单元的电感和电阻信号的采集，从而实现对油液中铁磁性和非铁磁性金属颗粒的区分检测；

当带有水滴和气泡的油液由微通道流经过传感单元时，检测模式切换单元会切换到电容检测模式，激励-检测单元给平面电感线圈和硅钢片以既定电压和频率的交流电激励，同时能够检测平面电感线圈和硅钢片组成的电容器的电容和电阻变化，完成对传感单元的电容和电阻信号的采集，从而实现对油液中水滴和气泡的区分检测。

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300-2000微米，漆包线线径为50-200微米，匝数为20-400匝。