[发明专利]一种基于多参数电桥法的润滑油清洁度监测装置

权利要求书

1.一种基于多参数电桥法的润滑油清洁度监测装置，其特征在于，包括：微流控芯片和设置在微流控芯片中的传感单元；

传感单元包括电容电桥回路和电感电桥回路；

所述电容电桥回路包括电阻R₀、电阻R_x、电阻R₁、电阻R₂、检测电容C₁以及电容C₂；电阻R₀与电阻R_x串联形成第一接线端口、第二接线端口、第三接线端口；电阻R₁与检测电容C₁并联，一端形成第四接线端口，另一端连接第一接线端口；电阻R₂与电容C₂并联，一端连接第四接线端口，另一端连接第三接线端口；第四接线端口与第二接线端口相连作为信号输出端U_a；第一接线端口连接第二接线端口，第二接线端口连接第三接线端口，第三接线端口连接第四接线端口，第四接线端口连接第一接线端口；

所述电感电桥回路包括电阻R₀、电阻R_x、检测线圈L₁和线圈L₂；电阻R₀与电阻R_x串联形成第一接线端口、第二接线端口、第三接线端口；检测线圈L₁和线圈L₂串联形成第五接线端口、第六接线端口、第七接线端口；第五接线端口与第一接线端口相连作为一电源输入端；第七接线端口与第三接线端口相连作为另一电源输入端；第六接线端口与第二接线端口相连作为信号输出端U_b；第一接线端口连接第五接线端口，第五接线端口连接第六接线端口，第六接线端口连接第七接线端口，第七接线端口连接第三接线端口，第三接线端口连接第二接线端口，第二接线端口连接第一接线端口；

微流控芯片包括至少一根流道、一个流道入口以及一个流道出口；

当布置一根流道时，检测电容C₁和检测线圈L₁共用一根流道；

当布置两根流道时，检测电容C₁和检测线圈L₁共用一根流道，电容C₂和线圈L₂共用一根流道；或检测电容C₁采用一根流道，检测线圈L₁采用一根流道；

当布置三根流道时，检测电容C₁和检测线圈L₁共用一根流道，电容C₂采用一根流道，线圈L₂采用一根流道；或电容C₂和线圈L₂共用一根流道，检测电容C₁采用一根流道，检测线圈L₁采用一根流道；

当布置四根流道时，检测电容C₁采用一根流道，检测线圈L₁采用一根流道，电容C₂采用一根流道，线圈L₂采用一根流道；

所述基于多参数电桥法的润滑油清洁度监测装置的工作原理如下：

电源U_i产生激励电压，当待测油样含有磁性金属颗粒污染物，在检测线圈L₁之中流经，磁性金属颗粒污染物被磁化的强度大于产生的电涡流效应，检测线圈L₁所占分压比线圈L₂大，电阻R₀、电阻R_x所占分压不变，电流从高电位流向低电位，第二接线端口b和第六接线端口f之间输出的电压U_b增大；

电源U_i产生激励电压，当待测油样含有非磁性金属颗粒污染物，在检测线圈L₁之中流经，非磁性金属颗粒污染物被磁化的强度小于产生的电涡流效应，检测线圈L₁所占分压比线圈L₂小，电阻R₀、电阻R_x所占分压不变，电流从高电位流向低电位，第二接线端口b和第六接线端口f之间输出的电压U_b减小；

电源U_i产生激励电压，当待测油样含有非金属污染物，在检测电容C₁的两电极之间流经，引发检测电容C₁电容值的增加，第二接线端口b和第四接线端口d之间输出的电压U_a减小；

输出电压U_b峰值的变化次数以及变化量大小为金属颗粒污染物浓度和大小信息，从而判断油液的被污染程度、机械设备的磨损程度；输出电压U_b的变化方向为金属颗粒污染物的种类，输出电压U_b峰值向上即为磁性金属颗粒污染物，输出电压U_b峰值向下即为非磁性金属颗粒污染物，从而判断机械设备大致的磨损部位；输出电压U_a的减小量，体现了油液中的含水量，从而判断油液的被污染程度。