[发明专利]滑油金属屑末在线监测器的检测电路及载波信号解调方法

说明书

本发明属于检测技术领域，涉及一种滑油金属屑末在线监测器的检测电路及载波信号解调方法。本发明的电路包含:激励电路、逻辑时序调整与控制电路、放大解调电路、模数转换电路、数字信号处理电路、通讯电路以及电源电路。整个电路结构巧妙合理，对载波信号具有精确的放大功能，从而可实现较小金属屑末的体积识别功能。本发明利用时序控制器结合开关器件的方法形成特有的载波信号解调方法，可以准确的分离、识别出铁磁和非铁磁类的金属屑末信号，从而从体积、计数和种类方面实现了滑油金属屑末较为全面的检测，进而可以精确地得到滑油系统设备运行的信息，分析和预测设备的故障，并进一步确定故障的原因、类型和部位，具有较好的通用性。

技术领域

本发明属于检测技术领域，涉及一种滑油金属屑末在线监测器的检测电路及载波信号解调方法。

背景技术

滑油金属屑末检测技术是通过分析被监测运行设备的润滑油中金属屑末状况，从而得到设备运行的信息，来分析和预测设备的故障，以确定故障的原因、类型和部位。

针对磨损金属屑末具有铁磁性的特点开发的磁电型滑油金属屑末在线监测传感器是比较成功的一种。它是利用油液流经传感器具有磁场的待检区域时金属屑末所产生的扰动，使检测区与屑末数量相关的磁力线或磁通量发生改变，并进行标定而检测出屑末数量的原理进行工作的。

针对此类传感器探头，需要配有专门的信号放大解调电路，并实现其在线监测功能。目前的信号采集电路方案，只针对单一载波信号检测其不同相位，而不予进行区分，从而导致两类信号重叠时相互影响，识别不准确。

发明内容

本发明的目的是提出一种基于电磁原理的滑油金属屑末在线监测器的检测功能的滑油金属屑末在线监测器的检测电路及载波信号解调方法。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：

检测电路包括激励电路、放大解调电路、模数转换电路及数字信号处理电路及通讯电路，激励电路由时序控制器U2、三组三极管T1、T2和T3、场效应管T4以及电阻和电容组成，激励电路产生的激励电压激励滑油金属屑末检测装置的检测端的励磁线圈并产生激励磁场，使检测端的感应线圈产生载波信号，感应线圈产生的载波信号进入放大解调电路中的初步放大电路，得到载有两种不同相位和幅值的初步放大信号，初步放大电路由四组放大器N1、N2、N3和N4以及用于配置放大倍数和滤波的电阻和电容组成；载有两种不同相位和幅值的载波信号通过放大解调电路进行解调分离，放大解调电路由时序控制器U2、开关器件U5以及电阻和电容组成；解调分离出的两路不同相位和幅值的信号分别由放大解调电路中的二级放大电路进行放大处理，以得到特定幅值的特征信号，二级放大电路由四组放大器N5、N6、N7和N8以及用于配置放大倍数和滤波的电阻和电容组成，经分离并放大的两路不同相位和幅值的信号通过模数转换电路得到对应的数字信号，模数转换电路由模数装换器U3以及用于滤波的电阻和电容组成，两路数字信号通过数字信号处理电路进行特征提取和计算并经过通讯电路将分析结果上传至上位机，数字信号处理电路及通讯电路由具有浮点计算功能的高速处理器U1、串行通讯控制器U4以及电阻和电容组成，电路所有器件的正常工作需要稳定的电源电路来做支撑，电源电路由正负激励电源、数转换器件参考电源以及供电电源组成，激励电源的正极+Vin与励磁线圈以及放大解调电路的放大器N1、N2、N3、N4、N5、N6、N7、N8的正端连接，激励电源的负极-Vin的与激励电路三极管T1和T3、场效应管T4以及放大解调电路的放大器N1、N2、N3、N4、N5、N6、N7、N8的负端连接，数转换器件参考电源Vref接在模数转换器件的参考端和放大解调电路的信号输出端，供电电源则分别接于各类数字器件U1、U2、U3、U4和U5上。

所述的激励电路、模数转换电路中配置的电阻和电容的精度为1％，大解调电路中配置的电阻和电容的精度为0.1％。检测电路的正负激励电源、数转换器件参考电源做物理隔离处理。