[发明专利]一种电磁检测油液磨粒的相位幅度分析方法及其检测装置

说明书

本发明一种电磁检测油液磨粒的相位幅度分析方法及其检测装置，用于液压系统管道(1)内油液金属颗粒(2)的铁磁性和非铁磁性颗粒的区分检测，检索装置(3)包括外穿式电磁检测装置(31)，其特征在于检索装置(3)还包括用于检测油液中金属颗粒浓度的磨粒浓度检测装置(32)，其中电磁检测装置(31)和磨粒浓度检测装置(32)设置于检测液压系统管道(1)同一位置的外围。通过仿真或实验得出信号相位与铁磁颗粒含量（百分数）的关系曲线，将实际信号相位投射到曲线上，即得铁磁颗粒含量，实现对油液磨粒铁磁性材料和非铁磁材料各成分含量的区分检测。

技术领域

本发明涉及电磁无损检测技术领域，具体涉及一种油液中金属磨粒的区分检测，特别是涉及一种电磁检测油液磨粒的相位幅度分析方法及其检测装置。

背景技术

液压系统应用广泛，现代工业、航空航天、船舶等等，都会应用到精密的液压系统。液压系统的在役保养维护，也是保证其安全工作的非常重要的部分。油液的检测和监测是评价各类机器状况和预测各种故障的常用手段，油液中的磨粒检测已是现代工业维修活动中必不可少的方法，是保证液压系统长期有效、稳定运行的常规检测方法，可以降低事故发生率，提高工作效率。通常采用光学或电磁检测法，均需要分别出大、小磨粒的级别档量和个数，以供分析判断液压系统的工作状态，但是对铁磁性和非铁磁性的区分并不容易。

如大连海事大学的中国发明专利CN201610255463.1基于微流控芯片的颗粒在线检测装置及其检测方法，通过安装于管道外的磁性部件的磁场引吸来区分铁磁性颗粒，又如其他一些直接在溶液中用磁性装置萃取铁磁性粒子的方法，其装置都相对比较复杂。而且，常规的电磁在线检测法要区分微小磨粒的个数，通常能分检出几微米以上的颗粒，对于纳米级的微小磨粒，这种磨粒又是均匀分布在油液里，且铁磁和非铁磁两种金属成份混杂，依靠安装在管道外的磁吸装置，或者其它磁吸萃取，都会相对精度不高或者比较复杂。

针对以上缺点问题，本发明采用如下技术方案进行改善。

发明内容

本发明的目的提供一种电磁检测油液磨粒的相位幅度分析方法及其检测装置，公开的技术方案如下：

一种电磁检测油液磨粒的相位幅度分析方法，用于液压系统中管道内油液金属颗粒的铁磁性和非铁磁性颗粒的区分检测，其特征在于油液磨粒检测中还包括用于检测油液中金属颗粒浓度检测装置，具体步骤如下：

a．油液磨粒浓度检测：使用金属颗粒浓度检测装置对油液管道内的金属磨粒浓度进行检测；

b.油液磨粒电磁检测：利用外穿式电磁检测线圈检测出管道内油液磨粒的阻抗特性参数；

c.相位幅度分析：

c1.阻抗矢量图分析：通过b步骤中的检测分析得出的相应阻抗分析图，对阻抗分析图中的曲线值进行矢量分析法解析；

c2.标定矢量相位：在标定油液中，当由a步骤中检测的金属磨粒浓度中所有磨粒完全为非铁磁性材料（如铝Al）时，其信号的矢量分析图是为一固定相位的第一相位P1；而设由a步骤中检测的金属磨粒浓度中所有磨粒完全为铁磁性材料时，其信号的矢量分析图是为另一固定相位的第二相位P2；

c3.矢量分析铁磁性颗粒和非铁磁性颗粒的含量值：当b步骤中检测的阻抗分析图信号曲线相位在第一相位P1，油液磨粒判定为完全非铁磁性材料；当b步骤中检测的阻抗分析图信号曲线相位在第二相位P2，油液磨粒判定为完全铁磁性材料；当b步骤中检测的阻抗分析图信号矢量曲线P0的相位介于第一相位P1和第二相位P2之间时，油液磨粒判定为既有非铁磁颗粒又有铁磁颗粒，通过仿真模拟实验得出信号相位与铁磁颗粒含量的关系曲线，然后通过矢量分解逆向分析法，将实际信号相位投射到曲线上，得出铁磁性颗粒的平均含量值Fe和非铁磁性颗粒的平均含量值如铝Al。

其中，所述a步骤中油液金属磨粒检测时，使用微波检测装置对油液管道内的金属磨粒浓度进行检测。