一种基于平面阵列线圈的磨粒识别系统及其制作方法技术方案

本发明专利技术提供一种基于平面阵列线圈的磨粒识别系统及其制作方法，该系统包括步进电机、精密滑台、电感检测传感器、阻抗分析仪和计算机；步进电机连接电感检测传感器；电感检测传感器包括微流控芯片和检测单元；微流控芯片包括玻璃基底、设置在玻璃基底上的微通道，微通道两端开口；检测单元包括第一平面线圈和第二平面线圈；微通道从第一平面线圈的内孔穿过，第二平面线圈紧贴微通道下方与微通道平行放置；阻抗分析仪分别连接第一平面线圈和第二平面线圈的引线端；计算机连接阻抗分析仪，用于产生不同的波形信号，并对产生的波形信号进行分析来确定经过检测单元颗粒的形状。本发明专利技术技术方案实现了通过检测颗粒的波形信号来分析识别被检测颗粒的形状。识别被检测颗粒的形状。识别被检测颗粒的形状。

【技术实现步骤摘要】
一种基于平面阵列线圈的磨粒识别系统及其制作方法


[0001]本专利技术涉及磨粒检测与识别
，具体而言，尤其涉及一种基于平面阵列线圈的磨粒识别系统及其制作方法。

技术介绍

[0002]磨损是导致各类机器设备工作异常和失效最常见的故障形式之一，悬浮于润滑系统油液中磨损微粒的大小也是反映设备内部磨损状况的重要信息载体。当设备正常工作时，润滑油中的磨粒浓度保持在较低水平，磨粒的粒径较小；当设备发生异常磨损时，润滑油中磨粒的浓度会显著增加，若不及时更换润滑油，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。金属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。对润滑油中所含金属磨粒的检测识别，不仅可以诊断出设备发生磨损故障的部位，还能够对机械设备进行寿命预测，这对设备的故障诊断和后期维修都具有重要的理论价值。但是现有的芯片都是通过提高检测通量和检测精度来对油液中的颗粒进行检测识别，没有通过对颗粒经过传感器产生的波形来分析颗粒形状的研究。

技术实现思路

[0003]根据上述提出的技术问题，而提供一种基于平面阵列线圈的磨粒识别系统及其制作方法。本专利技术通过对颗粒经过检测区域时所呈现的波形进行分析，来确定经过检测区域颗粒形状。
[0004]本专利技术采用的技术手段如下：
[0005]一种基于平面阵列线圈的磨粒识别系统，包括：步进电机、精密滑台、电感检测传感器、阻抗分析仪以及计算机；其中：
[0006]步进电机，设置在精密滑台的一端，连接电感检测传感器，用于为电感检测传感器施加激励信号；
[0007]电感检测传感器，设置在精密滑台的三轴微调滑台上，用于检测磨粒，包括微流控芯片和设置在微流控芯片上的检测单元；其中，微流控芯片包括玻璃基底、设置在玻璃基底上的微通道，微通道两端开口，分别为颗粒入口和颗粒出口；检测单元包括第一平面线圈和第二平面线圈；微通道从第一平面线圈的内孔穿过，第二平面线圈紧贴微通道下方与微通道平行放置；
[0008]阻抗分析仪，分别连接第一平面线圈和第二平面线圈的引线端，通过改变第一平面线圈和第二平面线圈与阻抗分析仪的连接方式进行检测模式的切换；
[0009]计算机，连接阻抗分析仪，用于产生不同的波形信号，并对产生的波形信号进行分析来确定经过检测单元颗粒的形状。
[0010]进一步地，所述微通道采用毛细玻璃管制成，内径为900微米，外径与第一平面线圈内径相配合。
[0011]进一步地，所述第一平面线圈和第二平面线圈均由漆包线绕制而成，漆包线线径为40
‑
80微米，匝数为20
‑
40匝。
[0012]进一步地，所述第一平面线圈和第二平面线圈内径为1200微米，第一平面线圈和第二平面线圈相距1
‑
2厘米且呈垂直放置。
[0013]进一步地，通过变换第一平面线圈和第二平面线圈的引线端来实现颗粒经过后不同位置信号的产生，并由计算机收集颗粒经过不同位置时电感检测传感器所产生的信号。
[0014]本专利技术还提供了一种基于所述基于平面阵列线圈的磨粒识别系统中电感检测传感器的制作方法，包括如下步骤：
[0015]S1、制作平面线圈：采用绕线机绕制两个相同的平面线圈，分别为第一平面线圈和第二平面线圈；
[0016]S2、制作检测单元：将制作微通道的毛细玻璃管穿过第一平面线圈的中心，并将第二平面线圈紧贴毛细玻璃管下侧且与微通道平行放置，第一平面线圈和第二平面线圈中心孔相距1
‑
2厘米，采用胶水将微通道、第一平面线圈和第二平面线圈的位置固定；
[0017]S3、制作电感检测传感器：将制作完成的检测单元固定在玻璃基底上，浇注PDMS，恒温加热固化1小时后形成PDMS基体，完成电感检测传感器。
[0018]较现有技术相比，本专利技术具有以下优点：
[0019]本专利技术提供的基于平面阵列线圈的磨粒识别系统，通过对颗粒经过检测单元所产生的检测信号进行分析，可以实现通过输出信号的波形来确定微流道内被检测颗粒的形状。
[0020]基于上述理由本专利技术可在磨粒检测与识别等领域广泛推广。
附图说明
[0021]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做以简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0022]图1为本专利技术系统示意图。
[0023]图2为本专利技术电感检测传感器结构图。
[0024]图3为本专利技术所测不同尺寸颗粒经过检测单元a所得信号图。
[0025]图4为本专利技术所测不同尺寸颗粒经过检测单元a所得信号图。
[0026]图5为本专利技术所测不同尺寸颗粒经过检测单元a所得信号图。
[0027]图中：1、颗粒入口；2、颗粒出口；3、微通道；4、第一平面线圈；5、PDMS基体；6、玻璃基底；7、第二平面线圈。
具体实施方式
[0028]需要说明的是，在不冲突的情况下，本专利技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本专利技术。
[0029]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅
仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本专利技术及其应用或使用的任何限制。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0030]需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本专利技术的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
[0031]除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本专利技术的范围。同时，应当清楚，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员己知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任向具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
[0032]在本专利技术的描述中，需要理解本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于平面阵列线圈的磨粒识别系统，其特征在于，包括：步进电机、精密滑台、电感检测传感器、阻抗分析仪以及计算机；其中：步进电机，设置在精密滑台的一端，连接电感检测传感器，用于为电感检测传感器施加激励信号；电感检测传感器，设置在精密滑台的三轴微调滑台上，用于检测磨粒，包括微流控芯片和设置在微流控芯片上的检测单元；其中，微流控芯片包括玻璃基底、设置在玻璃基底上的微通道，微通道两端开口，分别为颗粒入口和颗粒出口；检测单元包括第一平面线圈和第二平面线圈；微通道从第一平面线圈的内孔穿过，第二平面线圈紧贴微通道下方与微通道平行放置；阻抗分析仪，分别连接第一平面线圈和第二平面线圈的引线端，通过改变第一平面线圈和第二平面线圈与阻抗分析仪的连接方式进行检测模式的切换；计算机，连接阻抗分析仪，用于产生不同的波形信号，并对产生的波形信号进行分析来确定经过检测单元颗粒的形状。2.根据权利要求1所述的基于平面阵列线圈的磨粒识别系统，其特征在于，所述微通道采用毛细玻璃管制成，内径为900微米，外径与第一平面线圈内径相配合。3.根据权利要求1所述的基于平面阵列线圈的磨粒识别系统，其特征在于，所述第一平面线圈和第二平面线圈均由漆包线绕制而成，漆包线线径为40
‑
80微米，匝数为20...

【专利技术属性】
技术研发人员：张洪朋，李伟，关宏伟，王笑天，白晨朝，于爽，孙玉清，王吉喆，李国宾，洪家驹，
申请(专利权)人：大连海事大学，
类型：发明
国别省市：