[发明专利]一种油液磨粒监测装置和监测方法

说明书

本申请属于系统磨损状态监测领域，具体包括一种油液磨粒监测装置，包括微流控芯片、图像采集系统；所述微流控芯片包括基片和芯片主体，所述芯片主体上设有并排设置的第一微通道和第二微通道，所述第一微通道和第二微通道之间设有使两者连通的横向微通道，所述第一微通道内用于通入待监测油液，所述第二微通道内用于通入干净油液；所述基片上设有磁性部件，所述磁性部件设于第二微通道远离第一微通道一侧；所述第一微通道和第二微通道在横向微通道靠近出口一侧设有与图像采集系统相配合的图像采集区。具有能够对磨粒进行更有效采集的技术效果。

技术领域

本申请属于系统磨损状态监测领域，特别涉及一种油液磨粒监测装置和监测方法。

背景技术

航空发动机在运行过程中，其轴承和齿轮等摩擦副在高温、高压、高载的条件下工作。摩擦副的相对运动不可避免的会发生摩擦、磨损，在机器的磨损过程中会产生磨粒，润滑油的清洁作用将这些磨粒带入到滑油系统中。磨粒承载着机器设备的磨损信息，能够反映机器的磨损状态。发动机的磨损方式和系统状态可以通过磨粒的颜色、大小、形状、数量、形貌等特征反映出来。油液中磨粒的参数变化能够反映机器润滑油的状态及零部件的磨损情况，磨粒的颜色可以判断机器磨损的位置、油液是否含水和机器的负荷情况；磨粒大小和数量可以判断机器的磨损程度；磨粒形状和形貌可以判断机器的磨损类型。因此，对在用润滑油的磨粒监测，可以实时的了解发动机的磨损情况，进而掌握机器的运行状态，预测故障发生的趋势和位置，为机器的视情维修提供依据，以实现发动机的有效经济运行。

现有的润滑油磨粒测试装置，如基于图像原理Spectro公司的LNF Q200设备，可以分类统计磨粒数量，但是此种磨粒测试装置只能监测粒径大于20μm的金属磨粒而且不能够区分铁磁性磨粒和非铁磁性磨粒，且价格十分昂贵。

一些专利中也涉及类似的技术，专利号CN105784570A提出了一种基于微流控芯片的颗粒检测装置及检测方法，主要是应用电容法检测油液中金属磨粒，根据电极间电容值变化判断磨粒大小，统计磨粒数量。但是，此种方法存在只能统计磨粒数量，不能判断磨粒类型，电极安装困难等缺点。因此如何能够对磨粒信息进行更有效的采集是一个需要解决的问题。

发明内容

本申请的目的是提供了一种油液磨粒监测装置和监测方法，以解决现有技术中对磨粒检测分辨率低、无法区分铁磁性和非铁磁性磨粒、难以确定磨粒详细信息的效果。

本申请的技术方案是：一种油液磨粒监测装置，包括微流控芯片、图像采集系统、图像处理系统；

所述微流控芯片包括基片和芯片主体，所述芯片主体上设有并排设置的第一微通道和第二微通道，所述第一微通道和第二微通道之间设有使两者连通的横向微通道，所述第一微通道内用于通入待监测油液，所述第二微通道内用于通入干净油液；

所述第一微通道、第二微通道和横向微通道的下表面均为平面；

所述基片上设有对应横向微通道设置的磁性部件，所述磁性部件设于第二微通道远离第一微通道一侧；

所述第一微通道和第二微通道在横向微通道靠近出口一侧设有与图像采集系统相配合的图像采集区域，所述图像采集系统将采集的图像发送至图像处理系统进行处理。

优选地，所述第二微通道的图像采集区域设有磨粒分隔装置，所述磨粒分隔装置包括横向并排设置的第一分隔部件、第二分隔部件、第三分隔部件和第四分隔部件，四组分隔部件将第二微通道内的图像采集区域分成5道采集通道，5道采集通道的宽度从磁性部件至第一微通道的方向逐渐缩小。

优选地，第一至第四分隔部件的长度依次缩短，第一至第四分隔部件靠近油液出口的一端相互对齐。

优选地，第一至第四分隔部件上均开设有朝向磁性部件一侧设置的导向斜面，所述导向斜面与水平方向的夹角均为30°。