[发明专利]一种在线油路磨粒监测装置

权利要求书

1.一种在线油路磨粒监测装置，其特征在于，包括：

油路磨粒传感器，由一个中心带有管道的磁惰性骨架上绕制三组线圈构成；其中，位于两侧的两组线圈为一对反相串联的激励线圈，距两侧线圈一定距离的中间部分为一组检测线圈；中心的管道接入油路中，油液流该管道；

激励信号源电路，用于产生两路频率相同、幅度差和相位差可调的激励信号，并分别输入到油路磨粒传感器的两组激励线圈；油路磨粒传感器的检测线圈产生感应信号，并输出到信号检测电路；初始上电时，调节两路激励信号的幅度差和相位差，使它们产生的磁场在中间检测线圈处方向相反而相互抵消，检测线圈处磁场强度降低，检测线圈没有带磨粒的油液通过时，输出的感应信号即载波信号幅值减小，以满足在带有磨粒的油液流过油路磨粒传感器时，磨粒导致检测线圈产生的感生电动势能作为调制信号对载波信号进行调制后，不会使后续信号放大与调理电路饱和，调节好，保持两路激励信号的幅度差和相位差，以输出稳定的载波信号用于调制信号对其的调制；

信号检测电路，用于将感应信号放大，并将调制信号提取出来，输出到信号采集电路；

信号采集电路，用于对调制信号进行采集，然后送入DSP中进行分析处理；

DSP，用于对采集的调制信号即磨粒信号进行分析处理，得到油液中磨粒的大小，个数及材质等参数，这些参数反映被监测机械设备的磨损情况，从而实时获得被测设备的健康状况，实现了在线油路磨粒的监测。

2.根据权利要求1所述的在线油路磨粒监测装置，其特征在于，所述的激励信号源电路包括控制逻辑电路、激励信号源1、激励信号源2以及同步检波信号发生器;

激励信号源1、激励信号源2用于产生所述的两路频率相同、幅度差和相位差可调的激励信号，同步检波信号发生器用于产生同步检波控制信号提供给检测电路对感应信号进行解调，同步检波控制信号的频率与两路激励信号的频率相同，相位可调，使检测电路能对感应信号进行同步检波；

控制逻辑电路接收来自DSP的调幅调相控制信号，控制激励信号源1、激励信号源2以及同步检波控制信号发生器以产生所述的激励信号和同步检波控制信号。

所述信号检测电路包括前置放大电路、同步检波电路以及低通滤波和后级放大电路。前置放大电路对感应信号进行放大，得到前置放大信号；前置放大信号分为两路，一路送入同步检波电路，依据同步检波控制信号对感应信号进行检波，检波后输出到低通滤波和后级放大电路进行滤波和放大，得到调制信号即磨粒信号并送入采集电路，另一路直接送入采集电路中。

信号采集电路依据DSP输出的采集通道选择控制信号，选择前置放大信号或磨粒信号进行采集，然后将采集信号送入DSP中进行分析处理；

DSP在初始上电时，DSP控制下进行平衡调节：DSP5输出采集通道选择控制信号给采集电路，使其选择前置放大信号进行采集，然后，DSP输出调幅调相控制信号给激励信号源电路，改变调节两路激励信号的幅度差和相位差，同时根据采集电路的采集信号幅度值，选择没有带磨粒的油液通过时，采集信号幅值最小的幅度差值和相位差值，此时，输出的感应信号即载波信号幅值减小到最小，不会使后续检测电路饱和；

平衡调节完毕后，DSP输出调幅调相控制信号，保持选择的两路激励信号的幅度差和相位差，以输出稳定的载波信号用于调制信号对其的调制；同时，DSP输出采集通道选择控制信号给采集电路，使其选择磨粒信号进行采集，并采集的调制信号即磨粒信号进行分析处理，得到油液中磨粒的大小，个数及材质等参数，这些参数反映被监测机械设备的磨损情况，从而实时获得被测设备的健康状况，实现了在线油路磨粒的监测。