一种滑油金属屑沫检测装置的制作方法

本发明涉及航空发动机屑沫检测，具体是指一种滑油金属屑沫检测装置。

背景技术：

1、航空发动机滑油中金属屑沫的含量反应了发动机机械旋转部件的磨损情况，测量发动机滑油中金属屑沫的尺寸与数量，可知晓发动机机械旋转部件的工作情况。

2、目前滑油金属屑沫检测装置分为多种：采样检测型、吸附型、电磁感应型等。

3、采样检测型为飞机地面维护人员定期取部分滑油样本，将样本送到实验室，通过光谱等物理化学手段进行分析，再将结果送到地面维护人员进行决策。此种检测方法检测精度高、检测颗粒种类多等优点，但存在检测时间长、采样偶然误差大、无法在线检测等缺陷。

4、吸附型采用磁铁或电磁场在滑油管路中进行吸附。此种检测方法可以进行在线检测，但无法检测各屑沫的尺寸，且需周期清理。

5、电磁感应型为将两个通电激励线圈缠绕在滑油管路中，在两个线圈中形成一段稳定的磁场，在磁场中缠绕一个感应线圈，屑沫通过磁场会引起磁通量的变化，使得感应线圈中产生感应电压，感应电压的幅值与屑沫大小成正比例。此种方法可在线测量金属屑沫，测量精度高，但在飞机飞行过程中受振动、电磁干扰的情况下发生精度差、无信号输出、容易误报警等问题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种抗干扰能力强，性能更加稳固的滑油金属屑沫检测装置。

2、本发明通过下述技术方案实现：一种滑油金属屑沫检测装置，包括与发动机滑动管路连接的油屑分离器，所述油屑分离器一侧安装有屑沫传感器，所述屑沫传感器通过电缆连接有屑沫调理器，所述油屑分离器能够将滑油中的金属屑沫和滑油置于一侧屑沫传感器的下方，并从上部排出滑油中的空气，所述屑沫传感器根据下方感应到的金属屑沫产生感应电压，并将感应电压的信号通过电缆传输给屑沫调理器，屑沫调理器能够根据屑沫传感器传输的感应电压，采集屑沫的个数和屑沫的大小，并将之传输给上位机。

3、本技术方案的工作原理为，根据涡流、离心力作用，滑油进入油屑分离器后，气体由于密度、质量缘故会首先从上方排出，滑油经过涡流管会加速，金属屑沫会高速甩出进入屑沫传感器。根据电磁感应原理，感应线圈中发生磁通量变化会产生感应电压，感应电压的大小与磁通量的变化率和感应线圈匝数有关。金属屑沫进入磁场后，磁性屑沫会磁化增强磁场，非磁性屑沫会削弱磁场。基于以上原理：油屑分离器将屑沫甩出经过屑沫传感器时，屑沫增强或削弱磁场，引起磁通量的变化，在感应线圈中产生感应电压。感应电压通过电缆传输到屑沫调理器经过放大、电压比较后正常采集，波形数量为屑沫个数，幅值对应屑沫颗粒大小，波形形状对应屑沫种类。

4、为了更好地实现本发明，进一步地，所述油屑分离器包括本体，所述本体顶部设置有气体出口，本体设置有与本体内部连通的滑油进口，所述滑油进口与发动机滑动管路连接，所述本体内部滑油进口的下部设置有分流桨叶，所述分流桨叶下方设置有涡流管，涡流管出口一侧的本体内部设置有向外突出的屑沫感应区，所述屑沫感应区上方设置有安装屑沫传感器的安装口，所述涡流管正下方的本体处设置有与外部滑油管路连通的滑油出口。

5、为了更好地实现本发明，进一步地，所述屑沫感应区的高度为3～8mm，所述屑沫传感器与屑沫感应区的间距为5～10mm。

6、为了更好地实现本发明，进一步地，所述屑沫传感器包括外壳，所述外壳内安装有相互连接的磁钢与铁芯，所述铁芯上缠绕有感应线圈。

7、为了更好地实现本发明，进一步地，所述屑沫调理器包括依次连接的放大电路、滤波电路、电压比较电路，以及定时电路，所述放大电路接收屑沫传感器传输的感应电压的信号，并将接收的感应电压的信号进行放大，所述滤波电路将电磁干扰等产生的杂波滤掉，所述的电压比较电路将放大后的传感器输出电压与基准电压进行比较，舍弃小于基准电压信号，减少误报警，所述定时电路定时向上位机传输采集到屑沫个数、屑沫大小。

8、为了更好地实现本发明，进一步地，所述铁芯上还缠绕有测试线圈，所述屑沫调理器还设置有激励电路，所述激励电路能够产生励信号在自检线圈中产生磁场以改变感应线圈中磁通量产生自检感应电动势。

9、为了更好地实现本发明，进一步地，所述电缆为多层屏蔽线缆，并通过插头与屑沫调理器连接。

10、本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

11、(1)本发明中屑沫传感器采用磁钢做为永磁体，能够产生稳定的磁场，相对于电磁场抗干扰能力强，在飞机发动机工作时，性能更加稳定；

12、(2)本发明采用增加滑油流速的方法来增强感应线圈中感应电压，相对于增加电磁场激励信号频率来增强感应线圈中感应电压，其全部为机械结构，不会受飞机电磁干扰影响；

13、(3)本发明在信号传输过程中采用同一根导线将感应线圈直接连接屑沫调理器插头，通过舍弃一个插头、插座的连接，来减少连接器1mv左右不稳定的电压损失，以提高精度；

14、(4)本发明增加自测试线圈，此装置用于发动机安全管理，在正常工作中一般无信号输出，进行自检测可保证产品性能正常。

技术特征：

1.一种滑油金属屑沫检测装置，其特征在于，包括与发动机滑动管路连接的油屑分离器(1)，所述油屑分离器(1)一侧安装有屑沫传感器(2)，所述屑沫传感器(2)通过电缆(3)连接有屑沫调理器，所述油屑分离器(1)能够将滑油中的金属屑沫和滑油置于一侧屑沫传感器(2)的下方，并从上部排出滑油中的空气，所述屑沫传感器(2)根据下方感应到的金属屑沫产生感应电压，并将感应电压的信号通过电缆传输给屑沫调理器，屑沫调理器能够根据屑沫传感器(2)传输的感应电压，采集屑沫的个数和屑沫的大小，并将之传输给上位机。

2.根据权利要求1所述的一种滑油金属屑沫检测装置，其特征在于，所述油屑分离器(1)包括本体(11)，所述本体(12)顶部设置有气体出口(12)，本体(11)设置有与本体(11)内部连通的滑油进口(13)，所述滑油进口(13)与发动机滑动管路连接，所述本体(11)内部滑油进口(13)的下部设置有分流桨叶(14)，所述分流桨叶(14)下方设置有涡流管(15)，涡流管(15)出口一侧的本体(11)内部设置有向外突出的屑沫感应区(16)，所述屑沫感应区(16)上方设置有安装屑沫传感器(2)的安装口，所述涡流管(15)正下方的本体(11)处设置有与外部滑油管路连通的滑油出口(17)。

3.根据权利要求2所述的一种滑油金属屑沫检测装置，其特征在于，所述屑沫感应区(16)的高度为3～8mm，所述屑沫传感器(2)与屑沫感应区的间距为5～10mm。

4.根据权利要求3所述的一种滑油金属屑沫检测装置，其特征在于，所述屑沫传感器(2)包括外壳(21)，所述外壳(21)内安装有相互连接的磁钢(22)与铁芯(23)，所述铁芯(23)上缠绕有感应线圈(24)。

5.根据权利要求4所述的一种滑油金属屑沫检测装置，其特征在于，所述屑沫调理器包括依次连接的放大电路、滤波电路、电压比较电路，以及定时电路，所述放大电路接收屑沫传感器(2)传输的感应电压的信号，并将接收的感应电压的信号进行放大，所述滤波电路将电磁干扰等产生的杂波滤掉，所述的电压比较电路将放大后的传感器输出电压与基准电压进行比较，舍弃小于基准电压信号，减少误报警，所述定时电路定时向上位机传输采集到屑沫个数、屑沫大小。

6.根据权利要求5所述的一种滑油金属屑沫检测装置，其特征在于，所述铁芯(23)上还缠绕有测试线圈，所述屑沫调理器还设置有激励电路，所述激励电路能够产生励信号在自检线圈中产生磁场以改变感应线圈(24)中磁通量产生自检感应电动势。

7.根据权利要求1～6任一项所述的一种滑油金属屑沫检测装置，其特征在于，所述电缆(3)为多层屏蔽线缆，并通过插头(4)与屑沫调理器连接。

技术总结
本发明公开了一种滑油金属屑沫检测装置，包括与滑动管路连接的油屑分离器，油屑分离器一侧安装有屑沫传感器，屑沫传感器通过电缆连接有屑沫调理器，油屑分离器能够将滑油中的金属屑沫和滑油置于一侧屑沫传感器的下方，并从上部排出滑油中的空气，屑沫传感器根据下方感应到的金属屑沫产生感应电压，并将感应电压的信号通过电缆传输给屑沫调理器，屑沫调理器能够根据屑沫传感器传输的感应电压，采集屑沫的个数和屑沫的大小，并将之传输给上位机。本发明中屑沫传感器采用磁钢做为永磁体，能够产生稳定的磁场，相对于电磁场抗干扰能力强，性能更加稳定；采用增加滑油流速的方法来增强感应线圈中感应电压，其全部为机械结构，不会受飞机电磁干扰影响。

技术研发人员：程学洋,李长胜,黄平伟,简榆佳,罗荞妍
受保护的技术使用者：四川泛华航空仪表电器有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15