一种高精确度磁塞式磨粒传感器的制作方法

本发明涉及机械设备油液监测，具体涉及一种高精确度磁塞式磨粒传感器。

背景技术：

1、随着现代设备越来越高的智能化、信息化要求，实时获取设备的磨损信息对预防性维护、保养以及防止灾难性故障具有重要意义，在农业、汽车、航空等领域中，机械设备的金属零件几乎80％由钢制成，研究能够持续对钢制机械零件磨损监测的传感器具有很高的实用价值。

2、磁塞式磨粒传感器利用永磁铁捕捉油液中的铁磁性颗粒，然后基于电阻原理、电容原理或者电感原理，得到磨损信息。这种传感器结构简单，成本低，还能将磨粒从油液中提取出来，防止二次磨损。但是由于检测精确度不足，无法实现机械设备的早期故障诊断，很长时间以来被人们遗忘。muthuvel将平面电感线圈置于永磁铁上方制成magneticsensorplug，缩短了电感线圈与颗粒之间的距离，提高了灵敏度。yuan将线圈置于环形永磁铁内，通过有限元分析优化永磁铁和线圈相关参数提高了灵敏度。shi通过减小永磁铁和线圈的尺寸，结合电感电桥电路和电容电桥电路两种模式综合分析铁颗粒信息，提高了灵敏度。但是，尺寸的减小会牺牲颗粒捕捉率，不利于磁塞式传感器的实用性。此外，磁塞式传感器还未对输出特性的非线性化进行分析和矫正，精确度上也存在一定程度的缺陷。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种高精确度磁塞式磨粒传感器，旨在解决现有磁塞式传感器精确度不足问题。

2、为实现上述目的，本发明提供了一种高精确度磁塞式磨粒传感器，所述高精确度磁塞式磨粒传感器，包括探头、电路模块、绝缘体和磨粒，所述探头包括检测单元和参考单元，且都由永磁铁和传感器元件构成，所述绝缘体设置于所述检测单元和所述参考单元之间，所述磨粒设置于所述永磁铁的一侧。

3、其中，当传感器置于液压系统或者油箱当中时，持续捕捉油液中机械设备运行过程中因磨损不断产生的铁磁性颗粒，并与磨粒质量浓度相关的电信号，永磁铁和传感器元件分别作为z1和z2，电阻元件r1和r2、运算放大器都置于所述电路模块，us是激励电压，u0是输出电压，电阻元件r1和r2阻值尽可能相同等于r，其信号输出特性为：

4、

5、本发明的一种高精确度磁塞式磨粒传感器，所述检测单元和所述参考单元的结构相同，由所述永磁铁和所述传感单元构成，铁颗粒被所述检测单元中的所述永磁铁捕捉后，受磁化作用，会引起所述传感单元δz的电感值变化，us是激励电压，u0是输出电压，传感器输出特性为：

6、

7、相反，若磁塞式磨粒传感器与电桥电路结合，传感器的输出特性为：

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9、所述检测单元和所述参考单元被放置于相同环境条件的油液当中，由于它们中间的所述绝缘体，致使只有所述检测单元的所述永磁铁用来捕捉油液中的所述磨粒，只有所述检测单元的传所述感元器件能感应所述磨粒对磁场的增强作用，所述参考单元和所述传感单元置于相同环境当中，但是其所述永磁铁不捕捉所述磨粒，所述传感元件只对环境产生响应，因此，本专利所提出的基于电桥非线性矫正电路的磁塞式磨粒传感器的输出特性具有线性特征，有利于传感器的精确度，从而解决现有磁塞式传感器精确度不足问题。

技术特征：

1.一种高精确度磁塞式磨粒传感器，其特征在于，

2.如权利要求1所述的一种高精确度磁塞式磨粒传感器，其特征在于，

技术总结
本发明涉及机械设备油液监测技术领域，具体涉及一种高精确度磁塞式磨粒传感器；包括探头、电路模块、绝缘体和磨粒，探头包括检测单元和参考单元，且都由永磁铁和传感器元件构成，通过电桥电路提高传感器灵敏度的同时，对电桥电路进行线性化处理，有利于定标和数据处理，进一步提高了传感器的精确度。从信号输出原理上，使结构简单，成本低的磁塞式磨粒传感器具有很高的灵敏度和精确度，使其在对机械设备早期在线故障诊断和保养维修中有了更为广泛的应用。

技术研发人员：张洪朋,张静姿
受保护的技术使用者：瑞得设备科技（江苏）有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12