[实用新型]油液磨粒监测传感器

说明书

技术领域

本实用新型涉及油液监测技术领域，具体涉及一种油液磨粒监测传感器。

背景技术

高速运转的机械由于磨损容易产生金属磨粒，这些磨粒会对机械的润滑系统造成污染，从而引发机器故障。同时一项对机械设备故障诊断所作的统计数据表明：机械设备的失效百分之八十是因为异常磨损导致润滑系统故障而引起的。因此对于工业界，有效的油液磨粒监测在环保安全，防患机械设备故障及预测机械设备寿命上起着重要的作用。

目前，对于油液磨粒监测的方法有光学检测法、电容检测法和声学检测法。光学检测法精度容易受到油液清洁度、颗粒表面反射系数以及油液中的气泡等影响；电容检测法受到油液总酸值和含水率的影响较大，不易检测出磨粒；声学检测法容易受到背景噪声和油温波动的干扰。

实用新型内容

本实用新型所要解决的是现有油液磨粒监测方法监测效果不佳的问题，提供一种油液磨粒监测传感器。

为解决上述问题，本实用新型是通过以下技术方案实现的：

一种油液磨粒监测传感器，主要由激励源、检测转换模块、信号调理模块和信号采集模块组成；上述检测转换模块包括2个相同的PCB平面线圈L1-L2、2个相同的电容C1-C2、以及2个相同的电阻R1-R2；电阻R1的一端与PCB平面线圈L1的一端相连，形成检测转换模块的一个输入端并与激励源的一端连接；电阻R2的一端与PCB平面线圈L2的一端相连，形成检测转换模块的另一个输入端并与激励源的另一端连接；电阻R1和电阻R2相串联，且电阻R1和电阻R2的相连端形成检测转换模块的一个输出端；PCB平面线圈L1和PCB平面线圈L2相串联，且PCB平面线圈L1和PCB平面线圈L2的相连端形成检测转换模块的另一个输出端；电容C1并联在PCB平面线圈L1的两端；电容C2并联在PCB平面线圈L2的两端；信号调理模块包括2条相同的调理支路和1个差分放大电路；2条调理支路的输入端形成信号调理模块的2个输入端，并分别与检测转换模块的一个输出端连接；2条调理支路的输出端连接差分放大电路的2个输入端，差分放大电路的输出端形成信号调理模块的输出端，并与信号采集模块的输入端相连。

上述方案中，激励源为频率可控的正弦信号发生器。

上述方案中，激励源所产生的激励信号的频率f，与检测转换模块的PCB平面线圈L1-L2的电感值L和电容C1-C2的电容值C的选择需要遵循公式：

上述方案中，PCB平面线圈L1-L2均为在印制电路板上制作、并呈方形盘绕的铜质线圈。

上述方案中，PCB平面线圈L1-L2为多层结构，且在每层线圈的线圈匝数、间距和大小参数完全相同，且每层线圈的绕制方向相同。

上述方案中，每条调理支路均由功率放大电路、检波电路和低通滤波器电路组成；功率放大电路的输入端形成该调理支路的输入端，功率放大电路的输出端经由检波电路连接低通滤波器电路的输入端，低通滤波器电路的输出端形成该调理支路的输出端。

上述方案中，检波电路为半波检波器和加法运算放大器所构成的全波检波电路。

上述方案中，低通滤波器电路为用四阶低通滤波器。

上述方案中，信号采集模块包括模数转换电路和MCU微控制器；模数转换电路的输入端形成信号采集模块的输入端，模数转换电路的输出端与MCU微控制器的输入端相连。

上述方案中，信号采集模块还进一步包括LCD显示屏，该LCD显示屏与MCU微控制器连接。

与现有技术相比，本实用新型基于电涡流式PCB平面线圈传感器，具有结构简单，灵敏度高，线性范围大，抗干扰能力强，非接触测量及成本低等特点；本实用新型缩小了传感器体积，降低了监测成本，从而为微型传感器加入油液磨粒监测技术提供一种可行的方法。

附图说明

图1为油液磨粒监测传感器的电路原理图。

图2为检测转换模块的电路原理图。

图3为PCB平面线圈的结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实例，并参照附图，对本实用新型进一步详细说明。

一种油液磨粒监测传感器，如图1所示，主要由激励源、检测转换模块、信号调理模块和信号采集模块组成。