[发明专利]一种检测流体磁性颗粒的装置与方法

权利要求书

1.一种检测流体磁性颗粒的装置，其特征在于，包括成像模块、吸附模块、控制模块、透光片及图像处理模块；成像模块、吸附模块及透光片设置在流体流道的同一侧；吸附模块与控制模块电连接，受控于控制模块而吸附或释放磁性颗粒；透光片固定在流体流道的上表面、位于成像模块的光路中心，透光片位于吸附模块通电后所产生的磁场中，吸附模块将磁性颗粒吸附到透光片下方；图像处理模块分别与成像模块、控制模块电连接，对成像模块输出的磁性颗粒的图像信号处理后上传给控制模块；控制模块对图像信号进行图像分析处理，得出磁性颗粒的物理特性数据。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述吸附模块包括铁芯架、线圈和励磁吸附部件；励磁吸附部件固定在透光片的上表面，与透光片贴附；励磁吸附部件与铁芯架连接，线圈缠绕在铁芯架上；所述控制模块控制线圈的通电和断电，使励磁吸附部件产生和失去磁力。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述励磁吸附部件设有两组，铁芯架也设有两组，两组励磁吸附部件与两组铁芯架一一对应连接；两组励磁吸附部件以成像模块的光路中心为对称轴，对称设置在透光片上。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述成像模块包括成像器件、滤光片、镜筒、透镜组、调焦机构、棱镜、物镜镜头以及反射光源；成像器件位于滤光片的上方，成像器件与镜筒连接；镜筒内依次设置反射光源、物镜镜头、调焦机构、透镜组以及滤光片，棱镜位于透镜组和成像器件之间，反射光源位于镜筒最下方，调焦机构设置在透镜组上；反射光源的光线照射到透光片上；所述棱镜用于增加光路，且不会倒置图像。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述棱镜的入射面和反射面垂直，其它面喷涂镜面反射涂层。

6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述控制模块包括依次连接的终控机、上位机和下位机，下位机分别与流道中的泵、吸附模块、成像模块连接，图像处理模块分别与成像模块、上位机连接；图像处理模块将处理后的图像信号上传到上位机，再由上位机上传到终控机，由终控机做图像识别处理。

7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述图像处理模块包括依次连接的模数转换电路、图像处理芯片和图像缓存芯片，模数转换电路与成像模块连接。

8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述控制模块对吸附模块进行如下控制：直接给吸附模块通电以吸附颗粒，然后直接断电以释放颗粒；或者给吸附模块先通电以吸附颗粒，然后导入方向不断变化、越来越小的电流以释放颗粒。

9.基于权利要求6所述装置的检测流体磁性颗粒的方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、下位机接收上位机的控制命令，控制流道中的泵以调节油液的流速；

S2、下位机接收上位机的控制命令，控制吸附模块通电产生磁力，透光片开始吸附油液中的磁性颗粒；

S3、开启成像模块，采集透光片上所吸附磁性颗粒的图像，向图像处理模块输出模拟图像信号；

S4、图像处理模块对模拟图像信号进行处理，向上位机上传处理后的数字图像信号；上位机收到数字图像信号后，向下位机发出控制命令；下位机控制吸附模块断电或给吸附模块导入方向不断变化、越来越小的电流，使吸附模块的磁力降低，释放颗粒回油液，准备接收下一次来自上位机的控制命令，开始新的颗粒吸附、图像采集、颗粒释放的循环周期；

S5、上位机将所接收的数字图像信号传输到终控机，由终控机进行关于颗粒数量、形状、尺寸和纹理的计算；终控机存储和显示颗粒信息，得出检测的结论。

10.根据权利要求9所述检测流体磁性颗粒的方法，其特征在于，所述图像处理模块包括依次连接的模数转换电路、图像处理芯片和图像缓存芯片，模数转换电路与成像模块连接，图像处理芯片与上位机连接，图像处理芯片对数字图像信号作如下图像处理：边缘检测、颜色识别、二值化、颗粒计数、尺寸测量及纹理分析。