[发明专利]一种基于静磁铁的高灵敏度金属磨损颗粒在线检测传感器

说明书

本发明公开了一种基于静磁铁的高灵敏度金属磨损颗粒在线检测传感器，包括传感器外壳、非导磁材料垫片、内固定座、第一线圈基体、第一油管通道、第二油管通道、第二线圈基体、上强力静磁铁、下强力静磁铁、第一感应线圈和第二感应线圈，本发明通过两个参数完全相同的上强力静磁铁和下强力静磁铁磁极相对放置，并使两个磁铁间隔一定距离形成间隙，在此间隙正中间位置处即两环形磁铁的圆环内侧或外侧布置感应线圈，使得感应线圈中心轴平行于环形磁铁中心轴，实现传感器对金属磨损颗粒的有效检测，同时通过调整环形磁铁外径、厚度和间隙距离，改变传感器间的耦合距离，实现传感器灵敏度的增强效果。

技术领域

本发明涉及一种检测传感器，特别涉及一种基于静磁铁的高灵敏度金属磨损颗粒在线检测传感器，属于金属磨损颗粒在线检测技术领域。

背景技术

机械设备在运行时，运动幅之间会发生相互的摩擦磨损现象，因而产生大量金属磨损颗粒。这些磨损颗粒会随着润滑油液在机械设备中的运行进一步加剧磨损现象，而这些作为磨损现象产物的金属磨损颗粒中包含有大量机械设备的磨损状态信息。相关研究表明，越70％的机械故障是由异常磨损引起的，对机械设备磨损状态的监测可以有效地帮助评估设备的健康状态，避免发生严重的机械故障。因此对润滑油液中磨损颗粒信息进行实时在线监测，对早期的机械设备故障诊断及预测具有重大意义。

国内外对润滑油液中的金属磨损颗粒已经进行了大量研究工作，并已经有了显著成果。目前，铁谱分析仪、光谱分析仪、颗粒计数器等离线磨损检测技术因其灵敏度高、监测精度高的特点而得到广泛应用，但通常成本高、效率低、结构复杂。然而随着大型装备复杂性和可靠性要求的增加，特别是在军事领域和航空运输行业中对在线磨损监测的需求越来越大。由于摩擦接触面在磨损过程中会产生大量的磨损颗粒，这些颗粒作为磨损现象的产物往往包含丰富的机械磨损状态信息,因此对润滑油中磨损颗粒的特性参数进行在线监测和分析可以反映机械设备的磨损状态。进一步讲，磨损颗粒的材质和形状可以在一定程度上分别表示机器的磨损位置和磨损机理，并且磨损颗粒的大小和定量分布可以直接反映机器的磨损程度。因此，为了持续监测机器的磨损状态，避免出现严重的机械故障，人们以在线磨损颗粒监测传感器为基础进行了大量研究。但目前为止国内大部分研究还处于实验室阶段，并未达到工程应用标准，且极少数可以达到工程应用标准的传感器也存在成本昂贵和制造过程复杂的缺点。因此，研究一个制作过程简单且成本低廉的金属磨损颗粒在线监测传感器已成为目前一个亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于静磁铁的高灵敏度金属磨损颗粒在线检测传感器，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于静磁铁的高灵敏度金属磨损颗粒在线检测传感器，包括传感器外壳、非导磁材料垫片、内固定座、第一线圈基体、第一油管通道、第二油管通道、第二线圈基体、上强力静磁铁、下强力静磁铁、第一感应线圈和第二感应线圈，所述传感器外壳的内部与内固定座固定连接，所述内固定座的内部安装有上强力静磁铁和强力静磁铁，所述上强力静磁铁和强力静磁铁之间与非导磁材料垫片连接，所述传感器外壳的内部分别与第一油管通道和第二油管通道贯穿连接，所述第一油管通道的中部与第一线圈基体连接，所述第一线圈基体的内部与第一感应线圈连接，所述第二油管通道的中部与第二线圈基体连接，所述第二线圈基体的内部与第二感应线圈连接。

作为本发明的一种优选技术方案，所述第一感应线圈和第二感应线圈均采用直径为0.1mm的包线绕制而成，所述第一感应线圈的匝数和第二感应线圈的匝数均为1000匝。

作为本发明的一种优选技术方案，所述均上强力静磁铁和强力静磁铁采由钕铁硼材料制成。

作为本发明的一种优选技术方案，所述第一线圈基体和第二线圈基体均采用非导磁材料制成。

作为本发明的一种优选技术方案，所述第一油管通道和第二油管通道均采用非导磁材料制成，所述第一油管通道与第一线圈基体为过渡配合连接，所述第二油管通道与第二线圈基体为过渡配合连接。