[发明专利]一种基于微通道在直流电场下检测油液中金属磨粒的方法

说明书

本发明提供一种基于微通道在直流电场下检测油液中金属磨粒的方法，包括：将采样油液分别滴入聚焦通道的两个储液槽内，待采样油液浸润主通道和检测通道后，将相同体积的含有离子型表面活性剂和金属磨粒的待测样品油液滴入第一储液槽；接通信号放大电路、并调整直流电源的电压值；待测油液中金属磨粒经过检测区域，检测区域油液电阻发生变化，引起主通道内电流变化，从而检测通道两端产生电压脉冲信号，脉冲信号经过信号放大电路并传输至信号采集单元；处理器根据信号采集单元采集的信号确定待测样品里含有的金属颗粒个数和尺寸。本发明基于颗粒经过检测区时系统电阻的变化来检测颗粒，提高了油液中磨粒检测的精度。

技术领域

本发明实施例涉及微流体技术领域，尤其涉及一种基于微通道在直流电场下检测油液中金属磨粒的方法。

背景技术

液压油和润滑油在各类机械设备中起着功率传递及润滑作用，各工作副在工作过程中摩擦产生大量颗粒，其中金属颗粒为主要污染物并导致设备工作表面过度磨损进而使部件功能降低甚至失效。统计数据显示，超过75％的液压系统故障、35％的柴油机运行故障、38.5％的齿轮失效以及40％的滚动轴承失效都是由润滑油失效引起的。因此，定期监测油液清洁度并检测油液中金属颗粒浓度及粒径大小显得尤为重要。

目前工程上对油液污染度的衡量方法主要有铁谱分析法、污染重量测定法、显微镜比较法、颗粒计数法等，这些方法中，除颗粒计数法以外，其他几种方法只能对油液污染度等级在一定程度上进行估计，且得到的结果很大程度上受人为因素影响。而颗粒计数法通过测量颗粒经过检测区域产生的脉冲信号幅值和数量来确定油液中颗粒的大小和浓度，能够真正实现油液中颗粒物的精确检测。

发明内容

本发明实施例提供一种基于微通道在直流电场下检测油液中金属磨粒的方法，以克服现有技术中对于油液中的金属磨粒检测精确度不够高的问题。

本发明基于微通道在直流电场下检测油液中金属磨粒的方法，包括：

将采样油液分别滴入聚焦通道的两个储液槽内，待所述采样油液浸润所述主通道和所述检测通道后，将相同体积的含有离子型表面活性剂和金属磨粒的待测样品油液滴入第一储液槽；

接通信号放大电路、并调整直流电源的电压值；

所述待测样品油液在直流电场电渗流以及电泳作用下输运至检测区域，当待测油液中金属磨粒经过所述检测区域油液电阻将发生变化，引起所述主通道内电流变化，从而所述检测通道两端产生电压脉冲信号，所述脉冲信号经过信号放大电路并传输至信号采集单元；

处理器根据所述信号采集单元采集的信号个数及幅值确定所述待测样品里含有的金属颗粒个数和尺寸。

进一步地，所述离子型活性剂浓度超过其在油液中的临界胶束浓度。

进一步地，所述处理器根据所述信号采集单元采集的信号个数及幅值确定所述待测样品里含有的金属颗粒个数和尺寸，包括：

所述处理器根据采集信号的幅值确定所述金属颗粒的粒径、根据所述采集信号的个数确定所述金属颗粒的个数。

进一步地，所述接通信号放大电路并调整直流电源的电压值之前，还包括：

在所述聚焦通道内滴入不含离子型表面活性剂的样品油液。

与现有技术相比，本发明有以下有益效果：

1)极大地提高了油液中金属磨粒尺寸的检测范围，根据检测区域尺寸，可检测粒径5μm及以上金属磨粒；

2)将浓度超过CMC的离子型表面活性剂添加在待测油液中，提高待测油液的电导率，使金属磨粒在直流电场下的输运成为可能；

3)样品油液在直流电场作用电渗流及电泳作用下输运，可精确控制油液的流动，并省去了外置输送泵；