[发明专利]一种三线圈油液检测装置及其制作方法

说明书

本发明提供一种三线圈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。基于微流控芯片的制作方法，首次在检测平面电感线圈两侧设置有两个含有铁芯的螺线管型线圈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。该芯片可以完成对滑油、液压油中金属磨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，具体而言，尤其涉及一种三线圈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。当设备正常工作时，油液中的磨粒浓度稳定在较低的水平，并且磨粒的粒径较小；当设备发生异常磨损时，油液中磨粒的浓度会显著增加，如不及时更换液压油，磨粒的粒径和浓度都会逐渐增大，当达到一定程度时便会导致设备无法正常工作。机械磨粒含有丰富的摩擦学信息，包括成分、形状、尺寸、数量等，这些信息对于判断设备的磨损部位、磨损类型、磨损过程以及磨损程度都具有十分重要的作用。对系统中的磨损物质的区分和检测，不仅可以诊断出系统的故障部位，并且能够对机械设备进行寿命预测，这对于基于信息融合的现代故障诊断与预报理论来说具有重要价值。但是现有的油液检测装置的检测精度有限，如何提高其检测精度，一直是一个研究热点。

发明内容

根据上述提出如何提高油液检测装置检测精度的技术问题，而提供一种三线圈油液检测装置及其制作方法。本发明主要利用在芯片中通过增加两个含有铁芯的螺线管型线圈产生激励磁场，从而提高中间检测线圈的检测精度，能够对油液中的铁磁性金属颗粒和非铁磁性金属颗粒进行区分检测。

本发明采用的技术手段如下：

一种三线圈油液检测装置，包括微流体检测芯片、激励单元以及检测单元；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模块；

所述传感模块包括平面电感线圈、第一螺线管型线圈、第二螺线管型线圈、第一铁芯以及第二铁芯；所述第一螺线管型线圈紧密缠绕在所述第一铁芯外表面，所述第二螺线管型线圈紧密缠绕在所述第二铁芯外表面，且正对放置在所述平面电感线圈两侧，所述平面电感线圈的一侧紧贴微通道；所述激励单元通过绝缘导线与第一螺线管型线圈和第二螺线管型线圈连接，所述检测单元通过绝缘导线与平面电感线圈连接；

使用时，所述激励单元给所述含有铁芯的螺线管型线圈施加高频交流电激励；所述检测单元给所述平面电感线圈施加高频交流电激励，同时还对所述平面电感线圈的电感和电阻信号进行检测，根据检测结果实现对油液中颗粒污染物的区分；第一螺线管型线圈，第二螺线管型线圈和平面电感线圈所产生的磁场方向一致。

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，漆包线线径为50-200微米，匝数为20-400匝。

进一步地，所述第一螺线管型线圈和第二螺线管型线圈均由漆包线绕制而成，线圈内径为800-3000微米，漆包线线径为50-200微米，匝数为20-1000匝。

进一步地，所述第一铁芯和第二铁芯均为软磁性材料，其直径均为800-3000微米，长度为5-30毫米。

进一步地，所述微通道为直径300-2000微米。

本发明还提供了一种三线圈油液检测方法，所述检测方法基于所述圈油液检测装置实现，且包括如下步骤：

步骤1：将含有颗粒污染物的油液通过微通道入口输送至微通道；