【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及机械设备油液检测，具体而言，尤其涉及一种高精度两级滤波开尔文桥式油液检测装置及芯片制作方法。
技术介绍
1、润滑油作为船舶机械的关键工作介质，具有润滑、冷却、防锈等重要作用。随着船舶的运行，油液质量随之下降，油液中会出现船舶旋转机械由于磨损而掉落的不同属性和形状的金属颗粒，这些颗粒会损伤机械设备造成故障甚至引起安全隐患。因此，对油液中金属颗粒的检测具有重要意义。
2、通过油液中的磨屑信息可以判断机械设备的磨损信息。磨粒材质可以反映磨损部位，而磨粒大小和数量可以反映磨损程度。油液质量检测最初出现的是颗粒计数法，经过不断发展可以满足大多数行业要求。后来铁谱分析和光谱分析技术得到了发展。铁谱分析技术利用高梯度磁场进行污染物区分，但由于对操作人员要求较高，难以大范围普及。光谱分析技术利用自身理化性质不同区分污染物，但它检测周期长，检测成本高。
3、而颗粒检测法能弥补这些缺陷，也一直延用至今，形成了以电感法、电容法、电阻法、声学法、光学法等为基础的颗粒检测方法，其中电感式磨粒传感器可以区分检测铁磁性和非铁磁性颗粒，这是其他方法无法实现的。通常当磨损颗粒在1-20微米范围内，船舶机械可以正常运行。在50-100微米范围内或甚至更大通常表明异常磨损。因此目前对油液污染物检测研究主要集中在提高检测灵敏度和提高检测吞吐量方面。
技术实现思路
1、根据上述提出现有检测装置不具备便携化、在线化等特点，且检测精度不高的技术问题，提供一种高精度两级滤波开尔文桥式油液检测
2、本专利技术采用的技术手段如下：
3、一种高精度两级滤波开尔文桥式油液检测装置，用于实现对油液中50微米以下的铁颗粒的区分检测，包括：开尔文桥式两级滤波检测芯片和信号处理电路，其中：
4、所述开尔文桥式两级滤波检测芯片，包括玻璃基体，设置在玻璃基体上的pdms层，设置在pdms层内的微通道、双线螺线管线圈、四个精密电阻、电位器；其中：
5、微通道的两端开孔，分别连接有注油口和出油口；
6、四个精密电阻，分别为第一精密电阻、第二精密电阻、第三精密电阻以及第四精密电阻，第一精密电阻和第二精密电阻串联连接；第三精密电阻和第四精密电阻串联连接；第一精密电阻和第二精密电阻与第三精密电阻和第四精密电阻之间并联连接；
7、双线螺线管线圈，绕设在微通道上，且靠近注油口的一端；双线螺线管线圈的一端通过导线分别连接第二精密电阻和第四精密电阻，另一端通过导线连接电位器；
8、电位器，其一端通过导线分别连接第一精密电阻和第三精密电阻，另一端通过导线连接双线螺线管线圈；
9、所述信号处理电路，连接开尔文桥式两级滤波检测芯片，包括电性连接的半波整流电路、信号放大电路、低通滤波电路、锁相放大电路以及两级滤波电路；输出的电压信号经过半波整流电路从交流信号变为直流信号，再通过信号放大电路、低通滤波电路、锁相放大电路以及两级滤波电路对信号进行放大和滤波，使信号增强，最后用数据采集卡将数据保存到计算机当中。
10、进一步地，与所述双线螺线管线圈和电位器串联连接的第三精密电阻和第四精密电阻的电阻值小于与第三精密电阻和第四精密电阻并联的第一精密电阻和第二精密电阻的电阻值。
11、进一步地，所述双线螺线管线圈采用线径为0.06mm-0.08mm的双股铜线，线圈外径为2.5mm-2.7mm，内径为0.4mm-0.6mm，高度为2.8mm-3.0mm，线圈电阻为4.5ω-5.0ω，线圈电感为0.10mh-0.15mh。
12、进一步地，所述微通道的直径为500μm。
13、进一步地，所述高精度两级滤波开尔文桥式油液检测装置还包括波形发生器，波形发生器连接双线螺线管线圈和半波整流电路，用于为述开尔文桥式两级滤波检测芯片提供10v、100khz正弦波信号。
14、本专利技术还提供了一种基于所述高精度两级滤波开尔文桥式油液检测装置中开尔文桥式两级滤波检测芯片的制作方法，包括：
15、s1、在玻璃基体上预留一根铜丝；
16、s2、在玻璃基体上按照桥式结构，在既定的位置固定安装双线螺线管线圈、四个精密电阻和电位器，并使用模具将桥式结构包裹；
17、s3、将pdms与固化剂以10:1的比例混合并搅拌均匀，使用真空干燥箱抽取其中的气泡；
18、s4、将pdms倒入模具中，再放入真空干燥箱干燥60分钟，使pdms固化，形成pdms层。
19、s5、固化完成后，将铜丝抽出，即形成微通道，随后在微通道的两端打孔作为注油口和出油口。
20、较现有技术相比，本专利技术具有以下优点：
21、本专利技术提供的一种高精度两级滤波开尔文桥式油液检测装置，采用了更高精度的电桥结构，优化了信号处理电路，无需使用大型分析仪器。因此具有高精度、便携化、在线式等优点，可以准确、实时、低成本的检测油液中的金属颗粒。
22、基于上述理由本专利技术可在机械设备油液检测等领域广泛推广。
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1.一种高精度两级滤波开尔文桥式油液检测装置，其特征在于，用于实现对油液中50微米以下的铁颗粒的区分检测，包括：开尔文桥式两级滤波检测芯片和信号处理电路，其中：
2.根据权利要求1所述的一种高精度两级滤波开尔文桥式油液检测装置，其特征在于，与所述双线螺线管线圈(7)和电位器(6)串联连接的第三精密电阻(10)和第四精密电阻(11)的电阻值小于与第三精密电阻(10)和第四精密电阻(11)并联的第一精密电阻(8)和第二精密电阻(9)的电阻值。
3.根据权利要求1所述的一种高精度两级滤波开尔文桥式油液检测装置，其特征在于，所述双线螺线管线圈(7)采用线径为0.06mm-0.08mm的双股铜线，线圈外径为2.5mm-2.7mm，内径为0.4mm-0.6mm，高度为2.8mm-3.0mm，线圈电阻为4.5Ω-5.0Ω，线圈电感为0.10mH-0.15mH。
4.根据权利要求1所述的一种高精度两级滤波开尔文桥式油液检测装置，其特征在于，所述微通道(3)的直径为500μm。
5.根据权利要求1所述的一种高精度两级滤波开尔文桥式油液检测装置，其特征
6.一种基于权利要求1-5中任意一项权利要求所述高精度两级滤波开尔文桥式油液检测装置中开尔文桥式两级滤波检测芯片的制作方法，其特征在于，包括：
...【技术特征摘要】
1.一种高精度两级滤波开尔文桥式油液检测装置，其特征在于，用于实现对油液中50微米以下的铁颗粒的区分检测，包括：开尔文桥式两级滤波检测芯片和信号处理电路，其中：
2.根据权利要求1所述的一种高精度两级滤波开尔文桥式油液检测装置，其特征在于，与所述双线螺线管线圈(7)和电位器(6)串联连接的第三精密电阻(10)和第四精密电阻(11)的电阻值小于与第三精密电阻(10)和第四精密电阻(11)并联的第一精密电阻(8)和第二精密电阻(9)的电阻值。
3.根据权利要求1所述的一种高精度两级滤波开尔文桥式油液检测装置，其特征在于，所述双线螺线管线圈(7)采用线径为0.06mm-0.08mm的双股铜线，线圈外径为2.5mm-2.7mm，内径为0.4mm-0...
【专利技术属性】
技术研发人员：王晨勇，张洪朋，蔡中阳，王吉喆，李伟，白晨朝，谢雨财，张舒垚，丁琳，
申请(专利权)人：大连海事大学，
类型：发明
国别省市：
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