一種用濾波、電磁離心和相鄰電容的磨損微粒監(jiān)測方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用濾波、電磁離心和相鄰電容的磨損微粒監(jiān)測方法，依次通過濾波器、溫控模塊、磁化模塊、機械離心模塊、旋轉磁場離心模塊、吸附模塊、相鄰電容微粒監(jiān)測模塊和消磁模塊進行磨損微粒監(jiān)測；濾波器一端設有油液入口；消磁模塊的一端設有油液出口。本發(fā)明引入基于電容邊緣效應的相鄰電容傳感器技術，實現(xiàn)磨損微粒非侵入、無約束監(jiān)測；通過磁化、機械離心和旋轉磁場離心模塊使油液中的磨損微粒磁化、聚合成大顆粒并運動到管壁附近并被吸附模塊吸附，以提高相鄰電容傳感器的輸出監(jiān)測信號強度；通過溫控模塊及合理設計相鄰電容傳感器極板層結構，抑制噪聲并最優(yōu)化相鄰電容傳感器監(jiān)測裝置的整體性能。
【專利說明】一種用濾波、電磁離心和相鄰電容的磨損微粒監(jiān)測方法 【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種液壓管路油液中的磨損微粒在線監(jiān)測方法，具體涉及一種用濾 波、電磁離心和相鄰電容的磨損微粒監(jiān)測方法，屬于液壓系統(tǒng)技術領域。 【【背景技術】】
[0002] 液壓系統(tǒng)油液中的磨損微粒不但可以使運動副產(chǎn)生磨粒磨損而且可以使運動副 的相對運動受阻而導致控制部件動作失靈。國內外的資料統(tǒng)計表明，液壓機械70%故障源 自油液的顆粒污染。因此，對油液中的磨損微粒進行在線監(jiān)測已成為減少磨損及液壓系統(tǒng) 故障的重要途徑之一。
[0003] 電容傳感器因其制作方便、成本低廉而被應用于機器油液的污染監(jiān)測。專利文獻1 (中國發(fā)明專利授權公告號CN 101435788B)公開了一種基于介電常數(shù)測量的在線油液監(jiān)測 傳感器及其系統(tǒng)，該發(fā)明的傳感器包括支座及其固定在內部的三根極柱，三根極柱構成了 差動式圓柱電容，能監(jiān)測傳感器電容值的微小變化，從而反推油液介電常數(shù)的微小變化，進 而實現(xiàn)對油液污染度的實施監(jiān)測。該監(jiān)測方法中的傳感器極柱浸入到油液中，造成了油液 流態(tài)的改變，影響了測量精度;油液在傳感器極柱表面會形成沉積油膜，不僅造成測量精度 下降，同時還帶來傳感器清洗問題。
[0004] 文獻2(趙新澤等，武漢水利電力大學（宜昌）學報，1999(3))公開了一種油液污染 監(jiān)測用電容傳感器探頭，該探頭由一圓筒玻璃管與緊貼該管外壁的兩半圓形電極組成，其 實質為平行板電容傳感器。該電容傳感器激勵極板與接收極板間距受液壓管道直徑約束， 由于液壓管道直徑相對較大，該傳感器靈敏度不夠理想。
[0005] 同時，現(xiàn)有技術的磨損微粒進行在線監(jiān)測設備中的流體劇烈波動，會導致監(jiān)測數(shù) 據(jù)大幅度波動而導致監(jiān)測失敗。
[0006] 因此，為解決上述技術問題，確有必要提供一種創(chuàng)新的用濾波、電磁離心和相鄰電 容的磨損微粒監(jiān)測方法，以克服現(xiàn)有技術中的所述缺陷。 【
【發(fā)明內容】
】
[0007] 為解決上述技術問題，本發(fā)明的目的在于提供一種用濾波、電磁離心和相鄰電容 的磨損微粒監(jiān)測方法，其采用非侵入的測量方式、對被測量的無約束性、監(jiān)測信號強且靈敏 度高、低成本、環(huán)境適應性強。
[0008] 為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術方案為：用濾波、電磁離心和相鄰電容的磨損 微粒監(jiān)測方法，其采用一種監(jiān)測設備，該設備包括濾波器、溫控模塊、磁化模塊、機械離心模 塊、旋轉磁場離心模塊、吸附模塊、相鄰電容微粒監(jiān)測模塊以及消磁模塊;其中，所述濾波 器、溫控模塊、磁化模塊、機械離心模塊、旋轉磁場離心模塊、吸附模塊、相鄰電容微粒監(jiān)測 模塊和消磁模塊依次連接;所述濾波器的一端設有油液入口，其包括輸入管、外殼、輸出管、 波紋管、彈性薄壁以及膠體阻尼層;其中，所述輸入管連接于外殼的一端;所述輸出管連接 于外殼的另一端，其延伸入外殼內；所述輸入管、輸出管和彈性薄壁共同形成一 K型濾波器； 所述彈性薄壁和外殼之間形成圓柱形的共振容腔;所述彈性薄壁的軸向上均勻開有若干錐 形阻尼孔，錐形阻尼孔連通共振容腔;所述波紋管呈螺旋狀繞在共振容腔外，和共振容腔通 過多個錐形插入管連通;所述波紋管各圈之間通過若干支管連通，支管上設有開關;所述波 紋管和共振容腔組成插入式螺旋異構串聯(lián)Η型濾波器;所述消磁模塊的一端設有油液出口， 其由剩磁傳感器和消磁器組成；
[0009] 其包括如下步驟：
[0010] 1)，液壓管路中的油液攜帶磨損微粒通過濾波器，通過濾波器衰減液壓系統(tǒng)中的 高、中、低頻段的脈動壓力，以及抑制流量波動；
[0011] 2)，通過溫控模塊控制油液溫度恒定在42°C ;
[0012] 3)，磁化模塊將油液中攜帶的磨損微粒的強力磁化，使微米級的磨損微粒聚合成 大顆粒
[0013] 4)，磁化聚合顆粒在機械離心模塊中初步離心；
[0014] 5)，旋轉磁場模塊對磁化聚合顆粒進行二次離心；
[0015] 6)，吸附模塊吸附經(jīng)旋轉磁場模塊離心后聚集在管壁附近的磁化聚合大微粒；
[0016] 7)，通過相鄰電容微粒監(jiān)測模塊在線監(jiān)測液壓管路中磨損微粒狀況
[0017] 8 )，消磁模塊給磁化顆粒消磁。
[0018] 本發(fā)明的用濾波、電磁離心和相鄰電容的磨損微粒監(jiān)測方法進一步為:所述輸入 管和輸出管的軸線不在同一軸線上;所述錐形阻尼孔開口較寬處位于共振容腔內，其錐度 角為10°;所述錐形插入管開口較寬處位于波紋管內，其錐度角為10°;所述錐形插入管和錐 形阻尼孔的位置相互錯開;所述膠體阻尼層的內層和外層分別為外層彈性薄壁和內層彈性 薄壁，外層彈性薄壁和內層彈性薄壁之間由若干支柱固定連接;所述外層彈性薄壁和內層 彈性薄壁之間的夾層內填充有加防凍劑的純凈水，純凈水內懸浮有多孔硅膠;所述膠體阻 尼層靠近輸出管的一端和外殼相連;所述膠體阻尼層靠近輸出管的一端設有一活塞。
[0019] 本發(fā)明的用濾波、電磁離心和相鄰電容的磨損微粒監(jiān)測方法進一步為:所述溫控 模塊包括加熱器、冷卻器和溫度傳感器;所述加熱器采用帶溫度檢測的重慶金鴻的潤滑油 加熱器;所述冷卻器選用表面蒸發(fā)式空冷器，冷卻器的翅片管選KLM型翅片管;溫度傳感器 采用鉑電阻溫度傳感器。
[0020] 本發(fā)明的用濾波、電磁離心和相鄰電容的磨損微粒監(jiān)測方法進一步為:所述磁化 模塊包括鋁質管道、若干繞組、鐵質外殼、法蘭以及若干磁化電流輸出模塊;其中，所述若干 繞組分別繞在鋁質管道外，各繞組由正繞組和逆繞組組成，正繞組和逆繞組內的電流大小 相等;所述鐵質外殼包覆于鋁質管道上;所述法蘭焊接在鋁質管道的兩端;每一磁化電流輸 出模塊連接至一繞組。
[0021 ]本發(fā)明的用濾波、電磁離心和相鄰電容的磨損微粒監(jiān)測方法進一步為:所述機械 離心模塊采用旋流離心模塊;所述旋流離心模塊包括旋流管壁、第一導流片、第二導流片、 步進電機以及流量傳感器;其中，所述第一導流片設有3片，該3片第一導流片沿管壁內圓周 隔120°均勻分布，其安放角設為18°;所述第二導流片和第一導流片結構相同，其設置在第 一導流片后，并和第一導流片錯開60°連接在管壁內，其安放角設為36°C;所述第一導流片 的長邊與管壁相連，短邊沿管壁的軸線延伸；其前緣挫成鈍形，后緣加工成翼形，其高度為 管壁直徑的0.4倍，長度為管壁直徑的1.8倍;所述步進電機連接并驅動第一導流片和第二 導流片，以調節(jié)安放角;所述流量傳感器設置在管壁內的中央。
[0022] 本發(fā)明的用濾波、電磁離心和相鄰電容的磨損微粒監(jiān)測方法進一步為:所述旋轉 磁場離心模塊包括鋁質管道、鐵質外殼、三相對稱繞組、法蘭以及三相對稱電流模塊;所述 三相對稱繞組繞在鋁質管道外;所述鐵質外殼包覆于鋁質管道上;所述法蘭焊接在鋁質管 道的兩端;所述三相對稱電流模塊連接所述三相對稱繞組。
[0023] 本發(fā)明的用濾波、電磁離心和相鄰電容的磨損微粒監(jiān)測方法進一步為:所述吸附 模塊采用同極相鄰型吸附環(huán);所述同極相鄰型吸附環(huán)包括鋁質環(huán)形管道、正向螺線管、反向 螺線管以及鐵質導磁帽;所述正向螺線管和反向螺線管分別布置于鋁質環(huán)形管道內，兩者 通有方向相反的電流，使得正向螺線管和反向螺線管相鄰處產(chǎn)生同性磁極;所述鐵質導磁 帽布置于鋁質環(huán)形管道的內壁上，其位于正向螺線管和反向螺線管相鄰處、以及正向螺線 管和反向螺線管軸線的中間點。
[0024] 本發(fā)明的用濾波、電磁離心和相鄰電容的磨損微粒監(jiān)測方法進一步為:所述吸附 模塊采用帶電擊錘的同極相鄰型吸附環(huán);所述帶電擊錘的同極相鄰型吸附環(huán)包括鋁質環(huán)形 管道、正向螺線管、反向螺線管、鐵質導磁帽、隔板、電擊錘以及電磁鐵;所述正向螺線管和 反向螺線管分別布置于鋁質環(huán)形管道內，兩者通有方向相反的電流，使得正向螺線管和反 向螺線管相鄰處產(chǎn)生同性磁極;所述鐵質導磁帽布置于鋁質環(huán)形管道的內壁上，其位于正 向螺線管和反向螺線管相鄰處、以及正向螺線管和反向螺線管軸線的中間點；所述隔板位 于正向螺線管和反向螺線管之間；所述電擊錘和電磁鐵位于隔板之間；所述電磁鐵連接并 能推動電擊錘，使電擊錘敲擊鋁質環(huán)形管道內壁。
[0025] 本發(fā)明的用濾波、電磁離心和相鄰電容的磨損微粒監(jiān)測方法進一步為:所述相鄰 電容微粒監(jiān)測模塊包括有機玻璃內壁、接地屏蔽層、接收極板、激勵極板以及外壁;其中，所 述機玻璃內壁、接地屏蔽層和外壁呈管狀結構，并依次自內而外設置;所述機玻璃內壁的厚 度為0.5mm，介電常數(shù)為2.5;所述接地屏蔽層的介電常數(shù)為1.5-2.5,厚度為外壁厚度的1到 2倍;所述接收極板、激勵極板嵌設在接地屏蔽層上，并位于機玻璃內壁外側;所述接收極 板、激勵極板均采用皮亞諾曲線結構極板層，兩者之間設有隔離層;所述隔離層的寬度為有 機玻璃內壁厚度的0.8-1倍。
[0026] 本發(fā)明的用濾波、電磁離心和相鄰電容的磨損微粒監(jiān)測方法還為:其包括一 E⑶， 所述濾波器、剩磁傳感器、消磁器、加熱器、冷卻器、溫度傳感器、磁化電流輸出模塊、機械離 心模塊、旋轉磁場離心模塊、吸附模塊和相鄰電容微粒監(jiān)測模塊均電性連接至ECU上。
[0027] 與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有如下有益效果：
[0028] 1.本發(fā)明的多對正逆線圈結構的磁化模塊，線圈電流可在線數(shù)字設定，以產(chǎn)生磁 化需要的非均勻磁場，使油液中的磨損微粒強力磁化并聚合成大顆粒，同時使膠質顆粒分 解消融并抑制氣泡生長;機械和磁場離心模塊使磁化微粒"分離"并向腔壁運動;通過吸附 模塊捕獲管壁表面磁化聚合大顆粒。
[0029] 2.在液壓管路磨損微粒監(jiān)測裝置中引入基于電容邊緣效應的相鄰電容傳感器，通 過將磨損微粒磁化、聚合成大顆粒并離心吸附到管壁以提高顆粒濃度，增加管壁表面油液 的介電常數(shù)，極大提高了傳感器輸出信號強度并巧妙解決了信號強度和穿透深度指標沖突 的矛盾。
[0030] 3.在極板層設計中引入了有效邊緣長且結構復雜的皮亞諾曲線結構。該皮亞諾曲 線結構極板層中，激勵極板、接收極板和隔離極板組成的曲線能遍歷正方形極板層中所有 的點，得到一條充滿整個正方形極板層空間的曲線。在極板層面積固定的情況下，該結構具 有最長有效邊緣、最大極板面積和最復雜結構，以此來獲得最佳信號強度。
[0031] 4.濾波器可衰減液壓系統(tǒng)中的高、中、低頻段的脈動壓力，并可抑制流量波動，保 證監(jiān)測結果準確。
[0032] 5.濾波器、溫控模塊、磁化模塊、機械離心模塊、旋轉磁場離心模塊、吸附模塊、相 鄰電容微粒監(jiān)測模塊相結合的液壓管路磨損微粒監(jiān)測技術路線，既保證了監(jiān)測可靠性，同 時又使得監(jiān)測系統(tǒng)的整體性能最優(yōu)。 【【附圖說明】】
[0033] 圖1是本發(fā)明的用濾波、電磁離心和相鄰電容的磨損微粒在線監(jiān)測設備的結構示 意圖。
[0034]圖2是圖1中的濾波器的結構示意圖。
[0035]圖3是插入式Η型濾波器示意圖。
[0036]圖4是單個的Η型濾波器和串聯(lián)的Η型濾波器頻率特性組合圖。其中，實線為單個的 Η型濾波器頻率特性。
[0037]圖5是Κ型濾波器的結構示意圖。
[0038]圖6是彈性薄壁的橫截面示意圖。
[0039] 圖7是膠體阻尼層的縱截面示意圖。
[0040] 圖8是圖1中的磁化模塊的結構圖。
[0041] 圖9是圖8中的磁化線圈的結構圖。
[0042] 圖10是圖8中的磁化電流輸出模塊的結構圖。
[0043 ]圖11 -1是圖1中的旋流離心模塊的橫向示意圖。
[0044] 圖11 -2是圖1中的旋流離心模塊的徑向示意圖。
[0045] 圖12是圖1中的旋轉磁場離心模塊示意圖。
[0046] 圖13是圖1中的吸附裝置為同極相鄰型吸附環(huán)的結構示意圖。
[0047] 圖14是圖1中的吸附裝置為帶電擊錘的同極相鄰型吸附環(huán)的結構示意圖。
[0048] 圖15-1是圖1中的相鄰電容微粒監(jiān)測模塊的徑向半剖圖。
[0049] 圖15-2是圖1中的相鄰電容微粒監(jiān)測模塊的橫向剖面圖。
[0050]圖15_3是圖15_1中的接收極板和激勵極板的不意圖。
[0051 ]圖15-4是圖15-3中Α處的局部放大圖。
[0052]圖16是E⑶的連接示意圖。 【【具體實施方式】】
[0053]請參閱說明書附圖1至附圖16所示，本發(fā)明為一種用濾波、電磁離心和相鄰電容的 磨損微粒在線監(jiān)測設備，其由濾波器8、溫控模塊1、磁化模塊2、機械離心模塊3、旋轉磁場離 心模塊4、吸附模塊5、相鄰電容微粒監(jiān)測模塊6、消磁模塊7以及ECU 10等幾部分組成。其中， 所述濾波器8、溫控模塊1、磁化模塊2、機械離心模塊3、旋轉磁場離心模塊4、吸附模塊5、相 鄰電容微粒監(jiān)測模塊6和消磁模塊7依次連接。
[0054]所述濾波器8的一端設有油液入口 91，用于將液壓油輸人裝置，并可衰減液壓系統(tǒng) 中的高、中、低頻段的脈動壓力，和抑制流量波動，保證監(jiān)測結果準確。所述濾波器8由輸入 管81、外殼89、輸出管811、波紋管83、彈性薄壁87以及膠體阻尼層88等幾部分組成。
[0055]其中，所述輸入管81連接于外殼89的一端；所述輸出管811連接于外殼89的另一 端，其延伸入外殼89內的長度為L2。所述彈性薄壁87沿外殼的徑向安裝于外殼89內。所述輸 入管81和輸出管811的軸線不在同一軸線上，這樣可以提高10%以上的濾波效果。
[0056]所述輸入管81、輸出管811和彈性薄壁87共同形成一 K型濾波器，從而衰減液壓系 統(tǒng)高頻壓力脈動。按集總參數(shù)法處理后得到的濾波器透射系數(shù)為：
[0058] a-介質中音速P-流體密度d2-插入式輸出管直徑Z-特性阻抗。
[0059] 由上式可見，K型濾波器和電路中的電容作用類似。不同頻率的壓力脈動波通過該 濾波器時，透射系數(shù)隨頻率而不同。頻率越高，則透射系數(shù)越小，這表明高頻的壓力脈動波 在經(jīng)過濾波器時衰減得越厲害，從而起到了消除高頻壓力脈動的作用。
[0060] 所述K型濾波器的設計原理如下:管道中壓力脈動頻率較高時，壓力波動作用在流 體上對流體產(chǎn)生壓縮效應。當變化的流量通過輸入管進入K型濾波器容腔時，液流超過平均 流量，擴大的容腔可以吸收多余液流，而在低于平均流量時放出液流，從而吸收壓力脈動能 量。
[0061] 所述彈性薄壁87通過受迫機械振動來削弱液壓系統(tǒng)中高頻壓力脈動。按集總參數(shù) 法處理后得到的彈性薄壁固有頻率為：
[0063] k-彈性薄壁結構系數(shù)h-彈性薄壁厚度R-彈性薄壁半徑 [0064] E-彈性薄壁的楊氏模量P-彈性薄壁的質量密度
[0065] η-彈性薄壁的載流因子μ-彈性薄壁的泊松比。
[0066] 代入實際參數(shù)，對上式進行仿真分析可以發(fā)現(xiàn)，彈性薄壁87的固有頻率通常比Η型 濾波器的固有頻率高，而且其衰減頻帶也比Η型濾波器寬。在相對較寬的頻帶范圍內，彈性 薄壁對壓力脈動具有良好的衰減效果。同時，本發(fā)明的濾波器結構中的彈性薄壁半徑較大 且較薄，其固有頻率更靠近中頻段，可實現(xiàn)對液壓系統(tǒng)中的中高頻壓力脈動的有效衰減。 [0067]所述彈性薄壁87的設計原理如下：管道中產(chǎn)生中頻壓力脈動時，雙管插入式容腔 濾波器對壓力波動的衰減能力較弱，流入雙管插入式容腔的周期性脈動壓力持續(xù)作用在彈 性薄壁的內外壁上，由于內外壁之間有支柱固定連接，內外彈性薄壁同時按脈動壓力的頻 率做周期性振動，該受迫振動消耗了流體的壓力脈動能量，從而實現(xiàn)中頻段壓力濾波。由虛 功原理可知，彈性薄壁消耗流體脈動壓力能量的能力和其受迫振動時的勢能和動能之和直 接相關，為了提高中頻段濾波性能，彈性薄壁的半徑設計為遠大于管道半徑，且薄壁的厚度 較小，典型值為小于O.lmm。
[0068]進一步的，所述彈性薄壁87和外殼89之間形成圓柱形的共振容腔85。所述彈性薄 壁87的軸向上均勻開有若干錐形阻尼孔86,以保證在整個濾波器的范圍內均能實現(xiàn)插入式 串并聯(lián)濾波。錐形阻尼孔86連通共振容腔85。所述錐形阻尼孔開口較寬處位于共振容腔內， 其錐度角為10°，用于展寬濾波頻率范圍，按集總參數(shù)法處理后得到的濾波器固有角頻率 為：
[0070] a-介質中音速L一阻尼孔長S-阻尼孔橫截面積V-并聯(lián)共振容腔體積。
[0071]所述波紋管83呈螺旋狀繞在共振容腔85外，和共振容腔85通過多個錐形插入管82 連通。所述錐形插入管82開口較寬處位于波紋管83內，其錐度角為10°用于展寬濾波頻率范 圍。所述錐形插入管82和錐形阻尼孔86的位置相互錯開。所述波紋管83各圈之間通過若干 支管810連通，支管810上設有開關84。所述波紋管83和共振容腔85組成插入式螺旋異構串 聯(lián)Η型濾波器。
[0072] 由圖4可知，串聯(lián)Η型濾波器有2個固有角頻率，在波峰處濾波效果較好，而在波谷 處則基本沒有濾波效果;插入式螺旋異構串聯(lián)Η型濾波器中采用了螺旋異構的波紋管83結 構，波紋管本身具有彈性，當液壓系統(tǒng)的流量和壓力脈動經(jīng)過波紋管時，流體介質導致液 壓-彈簧系統(tǒng)振動，抵消波動能量，從而起到濾波作用；同時，各圈波紋管83之間的若干支管 810的連通或斷開，引起波的干涉和疊加，從而改變串聯(lián)Η型濾波器的頻率特性;合理安排濾 波器參數(shù)以及連通支管的數(shù)量和位置，可使串聯(lián)Η型濾波器的頻率特性的波谷抬高，使濾波 器在整個中低頻段均有良好的濾波性能，實現(xiàn)中低頻段的全頻譜濾波。
[0073] 所述彈性薄壁87的內側設有一膠體阻尼層88。所述膠體阻尼層88的內層和外層分 別為外層彈性薄壁81和內層彈性薄壁82,外層彈性薄壁81和內層彈性薄壁82之間由若干支 柱814固定連接。外層彈性薄壁81和內層彈性薄壁82之間的夾層內填充有加防凍劑的純凈 水816,純凈水816內懸浮有多孔硅膠815。所述膠體阻尼層88靠近輸出管811的一端和外殼 89相連;所述膠體阻尼層88靠近輸出管811的一端還設有一活塞817。
[0074]由于外層彈性薄壁81和內層彈性薄壁82間距很小且由支柱814固定連接，在壓力 脈動垂直作用于薄壁時，內外壁產(chǎn)生近乎一致的形變，膠體阻尼層厚度幾乎保持不變，對壓 力脈動沒有阻尼作用;膠體阻尼層88的活塞817只感應水平方向的流量脈動，流量脈動增強 時，活塞817受壓使膠體阻尼層收縮，擠壓作用使得膠體阻尼層88中的水由納米級輸送通道 進入微米級中央空隙;流量脈動減弱時，活塞817受反壓，此時膠體阻尼層膨脹，膠體阻尼層 中的水從中央空隙經(jīng)通道排出。在此過程中，由于硅膠815微通道吸附的力學效應、通道表 面分子尺度的粗糙效應及化學非均質效應，活塞跟隨膠體阻尼層收縮和膨脹過程中做"氣-液-固"邊界的界面功，從而對流量脈動實現(xiàn)衰減，其實質上是一個并行R型濾波器。該濾波 器相對于一般的液體阻尼器的優(yōu)勢在于:它通過"氣-液-固"邊界的界面功的方式衰減流量 脈動，可以在不產(chǎn)生熱量的情況下吸收大量機械能，且能量消耗不依賴于活塞速度，衰減效 率有了顯著提高。
[0075]本發(fā)明還能實線工況自適應壓力脈動衰減。當液壓系統(tǒng)工況變化時，既執(zhí)行元件 突然停止或運行，以及閥的開口變化時，會導致管路系統(tǒng)的特性阻抗發(fā)生突變，從而使原管 道壓力隨時間和位置變化的曲線也隨之改變，則壓力峰值的位置亦發(fā)生變化。由于本發(fā)明 的濾波器的軸向長度設計為大于系統(tǒng)主要壓力脈動波長，且濾波器的插入式螺旋異構串聯(lián) Η型濾波器的容腔長度、Κ型濾波器的長度和彈性薄壁的長度和濾波器軸線長度相等，保證 了壓力峰值位置一直處于濾波器的有效作用范圍內；而插入式螺旋異構串聯(lián)Η型濾波器的 錐形阻尼孔86開在彈性薄壁87上，沿軸線方向均勻分布，螺旋異構纏繞的波紋管83和共振 容腔85間的錐形插入管在軸向均勻分布，使得壓力峰值位置變化對濾波器的性能幾乎沒有 影響，從而實現(xiàn)了工況自適應濾波功能?？紤]到三種濾波結構軸向尺寸和濾波器相當，這一 較大的尺寸也保證了液壓濾波器具備較強的壓力脈動衰減能力。
[0076] 采用本發(fā)明的壓力脈動抑制裝置進行液壓脈動濾波的方法如下：
[0077] 1)，液壓流體通過輸入管進入Κ型濾波器，擴大的容腔吸收多余液流，完成高頻壓 力脈動的濾波；
[0078] 2)，通過彈性薄壁87受迫振動，消耗流體的壓力脈動能量，完成中頻壓力脈動的濾 波；
[0079] 3)，通過插入式螺旋異構串聯(lián)Η型濾波器，通過錐形阻尼孔、錐形插入管和流體產(chǎn) 生共振，消耗脈動能量，完成低頻壓力脈動的濾波；
[0080] 4)，將濾波器的軸向長度設計為大于液壓系統(tǒng)主要壓力脈動波長，且插入式串并 聯(lián)Η型濾波器長度、雙管插入式濾波器長度和彈性薄壁87長度同濾波器長度相等，使壓力峰 值位置一直處于濾波器的有效作用范圍，實現(xiàn)系統(tǒng)工況改變時壓力脈動的濾波。
[0081] 所述溫控模塊1由加熱器、冷卻器和溫度傳感器組成。該溫控模塊1主要目的是為 磁化裝置提供最佳的磁化溫度約42°C。同時，溫度作為最主要的環(huán)境噪聲，不同的溫度會導 致液壓管路中的油液介電常數(shù)發(fā)生顯著變化，保持溫度恒定即可避免相鄰電容傳感器受溫 度噪聲的影響。
[0082] 所述加熱器為電加熱器，可采用本身帶溫度檢測的重慶金鴻的潤滑油加熱器。冷 卻器可選用表面蒸發(fā)式空冷器，兼有水冷和空冷的優(yōu)點，散熱效果好，采用光管，流體阻力 小;冷卻器翅片類型為高翅，翅片管選KLM型翅片管，傳熱性能好，接觸熱阻小，翅片與管子 接觸面積大，貼合緊密，牢固，承受冷熱急變能力佳，翅片根部抗大氣腐蝕性能高;空冷器的 管排數(shù)最優(yōu)為8。溫度傳感器采用鉑電阻溫度傳感器。
[0083] 所述磁化裝置2能將油液中攜帶的磨損微粒的強力磁化，并使微米級的磨損微粒 聚合成大顆粒，可提高相鄰電容傳感器的輸出信號強度。同時，由電磁學理論可知，磁場強 度越大，對鐵磁性顆粒的吸引力也就越大，大尺寸的鐵微粒移動速度比小尺寸的鐵微?？?得多，將磨損微粒聚合成大顆粒也便于后續(xù)分離。
[0084] 油液中攜帶的膠質顆粒和氣泡的介電常數(shù)和液壓油以及磨損顆粒的介電常數(shù)都 不相同，為了避免對后面的相鄰電容傳感器監(jiān)測造成影響，需要設計非均勻磁場分解或去 除膠質顆粒和氣泡。
[0085] 根據(jù)磁場使分子取向排列論，當油液流過磁場時，磁場對油液中的膠質顆粒的運 動會產(chǎn)生一定的影響，使得膠質顆粒在管路中作有序流動，減少了膠質顆粒的相互連接，從 而起到分離膠質顆粒的降粘作用。同時，磁化的顆粒之間存在著內聚力，此力限制了氣泡的 形成和長大。無氣泡時油液中的磁力線分布均勻，處于磁穩(wěn)狀態(tài)。當油液中有氣泡時，氣泡 局部的磁力線發(fā)生彎由，彎曲的磁力線有恢復成原來均勻、平行、穩(wěn)定狀態(tài)的趨勢，因而產(chǎn) 生指向氣泡中心的磁張力，此力能限制氣泡的長大。
[0086] 但磁場太強或太弱都很難取得好的磁處理效果。當磁感應強度在某一值附近時， 磁處理具有最佳效果。同樣，溫度太高和太低降粘效果都不好。液壓油中的膠質顆粒的分解 降粘需要一定的溫度和磁場強度，典型值為磁場強度在200mT左右，溫度約42°C。設計非均 勻磁場時要考慮到磁場的邊緣效應所造成的影響，磁感應強度應設計為在油液流入的一端 較強，而在油液流出的一端較弱，滿足油液流出端，降低磁場、減輕邊緣效應影響的要求，同 時保證在油液的流入端的磁化效果。
[0087]本發(fā)明的磁化裝置由鋁質管道21、若干繞組22、鐵質外殼23、法蘭24以及若干磁化 電流輸出模塊25組成。其中，所述鋁質管道21使油液從其中流過而受到磁化處理，且鋁的磁 導率很低，可以使管道21中獲得較高的磁場強度。
[0088] 所述若干繞組22分別繞在鋁質管道21外，由直徑為1.0mm左右的銅絲涂覆絕緣漆 制成。各繞組22都是相互獨立設置的，分別由相應的磁化電流輸出模塊25控制，其中電流根 據(jù)系統(tǒng)需要各不相同。由于每圈繞組22相互獨立，其引出端會造成該線圈組成的電流環(huán)不 是真正的"圓"，而是有個缺口，這會造成鋁質管道21內磁場的徑向分布不均勻，從而影響磁 化效果。為解決此問題，本創(chuàng)作的每圈繞組22都由正繞組26和逆繞組27組成，目的是為了產(chǎn) 生同極性方向的磁場并同時彌補缺口造成的磁場不均衡。正繞組和逆繞組內的電流大小相 等。在鋁質管道21軸線方向上排列有多對正逆繞組，通過不同的電流，用以形成前述要求的 非均勾磁場。
[0089] 所述鐵質外殼23包覆于鋁質管道21上，鐵質的材料會屏蔽掉大部分的磁通。所述 法蘭24焊接在鋁質管道21的兩端。
[0090] 每一磁化電流輸出模塊25連接至一繞組22,并由ECU 10控制，其利用數(shù)字電位計 具有和ECU 10實時通訊并實時修改阻值的特點，實現(xiàn)非均勻磁場的實時控制。所述磁化電 流輸出模塊25使用的數(shù)字電位計為AD5206,具有6通道的輸出，可以和ECU之間實現(xiàn)單總線 數(shù)據(jù)傳輸。ECU通過單總線實現(xiàn)對磁化繞組的多塊磁化電流輸出模塊的電流設定和恒定輸 出。運放AD8601和M0S管2N7002通過負反饋實現(xiàn)了高精度的電壓跟隨輸出。恒定大電流輸出 采用了德州儀器(TI)的高電壓、大電流的運放0ΡΑ 549。
[0091] 所述離心裝置3使油液在離心作用下，質量較大的磁化顆粒被甩向腔壁，而油液中 的氣泡則在離心力作用下移向管道的中心軸線處，其選用旋流離心模塊3。
[0092] 所述旋流離心模塊3采用沿程起旋的方式，其設計原理如下:在管道中設置一定高 度和長度的扭曲的導流片，并使葉面切線與軸線成一定角度，因管流邊界發(fā)生改變可使流 體產(chǎn)生圓管螺旋流，該螺旋流可分解為繞管軸的周向流動和軸向平直流動，流體中攜帶的 顆粒物產(chǎn)生偏軸線向心螺旋運動。該旋流離心模塊3由旋流管壁31、第一導流片32、第二導 流片33、步進電機34以及流量傳感器35等幾部分組成，所述步進電機34和流量傳感器35電 性連接至E⑶10。
[0093]其中，所述第一導流片32設有3片，該3片第一導流片32沿管壁31內圓周隔120°均 勻分布，其安放角（第一導流片32和旋流管壁31之間的夾角）設為18°，以保證最佳切向流 動。所述第二導流片33和第一導流片32結構相同，其設置在第一導流片32后，并和第一導流 片32錯開60°連接在管壁31內，其安放角設為36°C，用于減少阻力并加大周向流動的強度。 另外，可根據(jù)實際分離效果同樣再設置第三或更多的導流片，安放角逐次增加。所述步進電 機34連接并驅動第一導流片32和第二導流片33,以調節(jié)安放角，從而可獲得更好的離心效 果，獲知使導流片32、33適應不同的工況。所述流量傳感器35設置在管壁31內的中央，EOT 10通過讀取流量傳感器35的數(shù)值分析旋流分離效果，并據(jù)此控制步進電機34,步進電機34 調節(jié)各導流片32、33的安放角，以獲得更加分離效果。
[0094]進一步的，所述第一導流片32的長邊與管壁31相連，短邊33沿管壁31的軸線延伸； 為減小阻力，其前緣挫成鈍形；為避免繞流，后緣加工成翼形；其高度為管壁31直徑的0.4 倍，使形成的螺旋流具有較大的強度;長度為管壁31直徑的1.8倍，以保證較大的對油液的 作用范圍。
[0095]所述旋轉磁場裝置4由鋁質管道41、鐵質外殼42、三相對稱繞組43、法蘭44以及三 相對稱電流模塊45組成。所述三相對稱繞組43繞在鋁質管道41外。所述鐵質外殼42包覆于 鋁質管道41上。所述法蘭44焊接在鋁質管道41的兩端。所述三相對稱電流模塊45連接所述 三相對稱繞組43,并由E⑶10控制。
[0096] 所述旋轉磁場裝置4的工作原理如下：由于聚合大顆粒的絕對質量較小，經(jīng)旋流離 心模塊3初步離心后，磁化聚合大顆粒雖已被甩離管道軸線，但尚未接近管壁，需要進行二 次離心。磁化聚合大顆粒隨油液進入所述旋轉磁場裝置4后，三相對稱繞組43中流過三相對 稱電流，該電流在鋁質管道41內產(chǎn)生旋轉磁場。磁化顆粒在旋轉磁場作用下受到磁場力的 作用，并在該力的作用下以螺旋狀前進，同時向鋁質管道41管壁運動。合理調節(jié)磁場強度即 可使油液中的顆粒從油液中"分離"出來，聚集在鋁質管道41管壁附近，便于后續(xù)吸附。
[0097] 所述吸附模塊5用于吸附經(jīng)旋轉磁場裝置4離心后聚集在管壁附近的磁化聚合大 微粒。所述吸附模塊5采用同極相鄰型吸附環(huán)時，該同極相鄰型吸附環(huán)由鋁質環(huán)形管道51、 正向螺線管52、反向螺線管53以及鐵質導磁帽54等部件組成。其中，所述正向螺線管52和反 向螺線管53分別布置于鋁質環(huán)形管道51內并由ECU 10控制，兩者通有方向相反的電流，使 得正向螺線管52和反向螺線管53相鄰處產(chǎn)生同性磁極。所述鐵質導磁帽54布置于鋁質環(huán)形 管道51的內壁上，其位于正向螺線管52和反向螺線管53相鄰處、以及正向螺線管52和反向 螺線管53軸線的中間點。
[0098]所述同極相鄰型吸附環(huán)的設計原理如下：吸附環(huán)內部有多個帶鐵芯的通電螺線 管，相鄰的螺線管線圈通有方向相反的電流，使得正向螺線管和反向螺線管相鄰處產(chǎn)生同 性磁極。同時，正向螺線管和反向螺線管相鄰處、以及正向螺線管和反向螺線管軸線中間點 的吸附環(huán)內壁處設有鐵質導磁帽，呈條狀和吸附環(huán)軸線平行，吸附環(huán)的外殼為順磁性鋁質 外管壁，這種設置有利于改善磁路，加大吸附環(huán)內壁處的磁場強度，增強對顆粒的捕獲吸附 能力。各螺線管電流由ECU直接控制，可根據(jù)顆粒的粒徑大小和濃度不同而變化，以獲得最 佳吸附性能。吸附完成后，ECU控制電磁鐵斷電，順磁性鋁質管道失去磁性，附著在管道內壁 上磁性聚合大顆粒隨油液沿管壁進入相鄰電容微粒監(jiān)測模塊。
[0099]進一步的，所述吸附裝置5也可采用帶電擊錘的同極相鄰型吸附環(huán)時，該帶電擊錘 的同極相鄰型吸附環(huán)由鋁質環(huán)形管道51、正向螺線管52、反向螺線管53、鐵質導磁帽54、隔 板55、電擊錘56以及電磁鐵57等部件組成。其中，所述正向螺線管52和反向螺線管53分別布 置于鋁質環(huán)形管道51內并由ECU 10控制，兩者通有方向相反的電流，使得正向螺線管52和 反向螺線管53相鄰處產(chǎn)生同性磁極。所述鐵質導磁帽54布置于鋁質環(huán)形管道51的內壁上， 其位于正向螺線管52和反向螺線管53相鄰處、以及正向螺線管52和反向螺線管53軸線的中 間點。所述電擊錘56和電磁鐵57位于隔板55之間。所述電磁鐵57連接并能推動電擊錘56,使 電擊錘56敲擊鋁質環(huán)形管道52內壁。所述ECU 10電性連接并控制正向螺線管52、反向螺線 管53和電磁鐵57。
[0100] 所述帶電擊錘的同極相鄰型吸附環(huán)的設計原理如下：吸附環(huán)內部有多個帶鐵芯的 通電螺線管，相鄰的螺線管線圈通有方向相反的電流，使得正向螺線管和反向螺線管相鄰 處產(chǎn)生同性磁極。同時，正向螺線管和反向螺線管相鄰處、以及正向螺線管和反向螺線管軸 線中間點的吸附環(huán)內壁處設有鐵質導磁帽，呈條狀和吸附環(huán)軸線平行，吸附環(huán)的外殼為順 磁性鋁質外管壁，這種設置有利于改善磁路，加大吸附環(huán)內壁處的磁場強度，增強對顆粒的 捕獲吸附能力。各螺線管電流由ECU直接控制，可根據(jù)顆粒的粒徑大小和濃度不同而變化， 以獲得最佳吸附性能。相鄰螺線管之間還設有由電磁鐵控制的電錘，兩端通過隔板和螺線 管磁隔離。這一電擊錘的設置用于防止顆粒在鐵質導磁帽處大量堆積，影響吸附效果。此 時，通過電磁鐵控制電錘敲擊吸附環(huán)的內壁，使得被吸附的顆粒向兩側分散開。同時，在清 洗吸附環(huán)時，電擊錘的敲擊還可以提高清洗效果。吸附完成后，通過電磁鐵控制電錘敲擊吸 附環(huán)的內壁，使得被吸附的顆粒向兩側分散開，隨后ECU控制電磁鐵斷電，順磁性鋁質管道 失去磁性，附著在管道內壁上磁性聚合大顆粒隨油液沿管壁進入相鄰電容微粒監(jiān)測模塊。
[0101] 請參閱說明書附圖15-1至附圖15-4所示，所述相鄰電容微粒監(jiān)測模塊6在線監(jiān)測 液壓管路中磨損微粒狀況。所述相鄰電容微粒監(jiān)測模塊6由有機玻璃內壁61、接地屏蔽層 62、接收極板63、激勵極板64以及外壁65等幾部分組成。其中，所述機玻璃內壁61、接地屏蔽 層62和外壁65呈管狀結構，并依次自內而外設置。
[0102] 所述機玻璃內壁61的厚度為0.5mm，介電常數(shù)為2.5 (液壓油的介電常數(shù)約2.1左 右），和液壓油的介電常數(shù)接近，因此邊緣電容為固定值；當有機玻璃內壁表面堆滿磁化聚 合大顆粒時，磁化聚合大顆粒、液壓油與有機玻璃內壁形成混合電介質，對傳感器邊緣電容 共同作用，磁化聚合大顆粒的介電常數(shù)通常大于10,是液壓油和有機玻璃內壁的介電常數(shù) 的數(shù)倍，足夠引起電容傳感器邊緣電容的明顯變化，因此可利用相鄰電容傳感器電容值的 變化，從而反推油液介電常數(shù)的微小變化，進而實現(xiàn)對磨損微粒的實施監(jiān)測。
[0103] 基于電容邊緣效應的相鄰電容傳感器性能主要取決于穿透深度(電場線的穿透深 度）、信號強度（電容值的大小）以及噪聲抑制、測量靈敏度(對電壓變化或電場變化的靈敏 度)和傳感器的測量動態(tài)范圍?，F(xiàn)有的相鄰電容傳感器測量得到的電容值很微弱，通常為PF 級甚至更小，對金屬微粒等低介電常數(shù)的介質的測量效果則更差，因此提升傳感器輸出信 號強度尤為關鍵。同時，信號強度和穿透深度兩個指標是相互沖突的，這也是該傳感器性能 提升難點。
[0104] 相鄰電容傳感器信號強度與傳感器極板面積，極板間距，以及傳感器與待測物體 間的距離，待測物的介電常數(shù)都有著很大的關系。經(jīng)磁化聚合、離心和吸附處理的磨損微粒 在有機玻璃內壁表面聚集，顆粒數(shù)量的增加導致油液介電常數(shù)的增大，顆粒聚合帶來的粒 徑增大也使得油液介電常數(shù)的增大，同時磁化也有增加介電常數(shù)的功能，三者同時作用，大 大加強了信號強度;而又由于顆粒緊貼有機玻璃內壁表面，對穿透深度要求幾乎為零，也解 決了指標沖關問題。
[0105] 由于相鄰電容傳感器輸出信號強度非常微弱，噪聲對測量結果的影響顯著。通常 噪聲主要來源于兩方面，傳感器自身的噪聲和環(huán)境噪聲。為此設計了接地屏蔽層來降低傳 感器自身噪聲，接地屏蔽層62的介電常數(shù)為1.5-2.5，屏蔽層厚度為相鄰電容傳感器外壁65 厚度的1到2倍之間為佳，以保證測量靈敏度。
[0106] 所述接收極板63、激勵極板64嵌設在接地屏蔽層62上，并位于機玻璃內壁61外側， 兩者之間形成間隙磁場66,用于檢測聚合顆粒67。所述接收極板63、激勵極板64均采用有效 邊緣長且結構復雜的皮亞諾曲線結構極板層。該皮亞諾曲線結構極板層中，激勵極板63、接 收極板64組成的曲線能遍歷正方形極板層中所有的點，得到一條充滿整個正方形極板層空 間的曲線。在極板層面積固定的情況下，該結構具有最長有效邊緣、最大極板面積和最復雜 結構，增加了有效極板面積與極板邊緣，增加了傳感器邊緣電容值，降低了對外部接口電路 靈敏度的要求。由此可獲得最佳信號強度，傳感器激勵極板與接收極板采用弧形邊緣也避 免了極板拐角處的高靈敏性與不穩(wěn)定性。進一步的，所述接收極板63、激勵極板64兩者之間 設有隔離層69;所述隔離層69的寬度為有機玻璃內壁厚度的0.8-1倍，其能有效的將接收極 板63、激勵極板64隔離。
[0107] 所述消磁模塊7的一端設有油液出口 92，其由剩磁傳感器和消磁器組成。由于磁滯 現(xiàn)象的存在，當鐵磁材料磁化到飽和狀態(tài)后，即使撤消外加磁場，材料中的磁感應強度仍回 不到零點，需要外加磁場消磁。為了防止磁化微粒進入液壓回路，對污染敏感液壓元件造成 損傷，所述消磁模塊7根據(jù)消磁器出口處剩磁傳感器的檢測值控制消磁器的消磁強度。此處 采用的消磁方法為電磁退磁，方法是通過加一適當?shù)姆聪虼艌?，使得材料中的磁感應強?重新回到零點，且磁場強度或電流必須按順序反轉和逐步降低。
[0108] 請參閱說明書附圖16所示，所述磨損微粒在線監(jiān)測裝置進一步包括所述ECU 10， 其可選擇Microchip公司的PIC 16F877。所述濾波器8、剩磁傳感器、消磁器、加熱器、冷卻 器、溫度傳感器、磁化電流輸出模塊25、機械離心模塊3、旋轉磁場離心模塊4、吸附模塊5、相 鄰電容微粒監(jiān)測模塊6均電性連接至E⑶上，并受E⑶控制。
[0109] 采用上述磨損微粒在線監(jiān)測裝置對液壓有中的磨損微粒監(jiān)測包括如下方法：
[0110] 1)，液壓管路中的油液攜帶磨損微粒通過濾波器8,通過濾波器8衰減液壓系統(tǒng)中 的高、中、低頻段的脈動壓力，以及抑制流量波動；
[0111] 2)，通過溫控模塊控制油液溫度恒定在42°C ;
[0112] 3)，磁化模塊2將油液中攜帶的磨損微粒的強力磁化，使微米級的磨損微粒聚合成 大顆粒
[0113] 4)，磁化聚合顆粒在機械離心模塊3中初步離心；
[0114] 5)，旋轉磁場模塊4對磁化聚合顆粒進行二次離心；
[0115] 6)，吸附模塊5吸附經(jīng)旋轉磁場模塊4離心后聚集在管壁附近的磁化聚合大微粒；
[0116] 7)，通過相鄰電容微粒監(jiān)測模塊6在線監(jiān)測液壓管路中磨損微粒狀況
[0117] 8)，消磁模塊7給磁化顆粒消磁，防止磁化微粒進入液壓回路，對污染敏感液壓元 件造成損傷。
[0118] 以上的【具體實施方式】僅為本創(chuàng)作的較佳實施例，并不用以限制本創(chuàng)作，凡在本創(chuàng) 作的精神及原則之內所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本創(chuàng)作的保護范圍之 內。
【主權項】
1. 一種用濾波、電磁離心和相鄰電容的磨損微粒監(jiān)測方法，其特征在于:其采用一種監(jiān) 測設備，該設備包括濾波器、溫控模塊、磁化模塊、機械離心模塊、旋轉磁場離心模塊、吸附 模塊、相鄰電容微粒監(jiān)測模塊以及消磁模塊;其中，所述濾波器、溫控模塊、磁化模塊、機械 離心模塊、旋轉磁場離心模塊、吸附模塊、相鄰電容微粒監(jiān)測模塊和消磁模塊依次連接;所 述濾波器的一端設有油液入口，其包括輸入管、外殼、輸出管、波紋管、彈性薄壁以及膠體阻 尼層;其中，所述輸入管連接于外殼的一端;所述輸出管連接于外殼的另一端，其延伸入外 殼內；所述輸入管、輸出管和彈性薄壁共同形成一 K型濾波器;所述彈性薄壁和外殼之間形 成圓柱形的共振容腔;所述彈性薄壁的軸向上均勻開有若干錐形阻尼孔，錐形阻尼孔連通 共振容腔;所述波紋管呈螺旋狀繞在共振容腔外，和共振容腔通過多個錐形插入管連通;所 述波紋管各圈之間通過若干支管連通，支管上設有開關;所述波紋管和共振容腔組成插入 式螺旋異構串聯(lián)Η型濾波器;所述消磁模塊的一端設有油液出口，其由剩磁傳感器和消磁器 組成； 其包括如下步驟： 1)，液壓管路中的油液攜帶磨損微粒通過濾波器，通過濾波器衰減液壓系統(tǒng)中的高、 中、低頻段的脈動壓力，以及抑制流量波動； 2 )，通過溫控模塊控制油液溫度恒定在42 °C ; 3) ，磁化模塊將油液中攜帶的磨損微粒的強力磁化，使微米級的磨損微粒聚合成大顆 粒 4) ，磁化聚合顆粒在機械離心模塊中初步離心； 5) ，旋轉磁場模塊對磁化聚合顆粒進行二次離心； 6) ，吸附模塊吸附經(jīng)旋轉磁場模塊離心后聚集在管壁附近的磁化聚合大微粒； 7) ，通過相鄰電容微粒監(jiān)測模塊在線監(jiān)測液壓管路中磨損微粒狀況 8) ，消磁模塊給磁化顆粒消磁。2. 如權利要求1所述的用濾波、電磁離心和相鄰電容的磨損微粒監(jiān)測方法，其特征在 于:所述輸入管和輸出管的軸線不在同一軸線上;所述錐形阻尼孔開口較寬處位于共振容 腔內，其錐度角為10° ;所述錐形插入管開口較寬處位于波紋管內，其錐度角為10° ;所述錐 形插入管和錐形阻尼孔的位置相互錯開;所述膠體阻尼層的內層和外層分別為外層彈性薄 壁和內層彈性薄壁，外層彈性薄壁和內層彈性薄壁之間由若干支柱固定連接;所述外層彈 性薄壁和內層彈性薄壁之間的夾層內填充有加防凍劑的純凈水，純凈水內懸浮有多孔硅 膠;所述膠體阻尼層靠近輸出管的一端和外殼相連;所述膠體阻尼層靠近輸出管的一端設 有一活塞。3. 如權利要求1所述的用濾波、電磁離心和相鄰電容的磨損微粒監(jiān)測方法，其特征在 于:所述溫控模塊包括加熱器、冷卻器和溫度傳感器;所述加熱器采用帶溫度檢測的重慶金 鴻的潤滑油加熱器;所述冷卻器選用表面蒸發(fā)式空冷器，冷卻器的翅片管選KLM型翅片管； 溫度傳感器采用鉑電阻溫度傳感器。4. 如權利要求1所述的用濾波、電磁離心和相鄰電容的磨損微粒監(jiān)測方法，其特征在 于:所述磁化模塊包括鋁質管道、若干繞組、鐵質外殼、法蘭以及若干磁化電流輸出模塊;其 中，所述若干繞組分別繞在鋁質管道外，各繞組由正繞組和逆繞組組成，正繞組和逆繞組內 的電流大小相等;所述鐵質外殼包覆于鋁質管道上;所述法蘭焊接在鋁質管道的兩端;每一 磁化電流輸出模塊連接至一繞組。5. 如權利要求1所述的用濾波、電磁離心和相鄰電容的磨損微粒監(jiān)測方法，其特征在 于:所述機械離心模塊采用旋流離心模塊;所述旋流離心模塊包括旋流管壁、第一導流片、 第二導流片、步進電機以及流量傳感器;其中，所述第一導流片設有3片，該3片第一導流片 沿管壁內圓周隔120°均勻分布，其安放角設為18°;所述第二導流片和第一導流片結構相 同，其設置在第一導流片后，并和第一導流片錯開60°連接在管壁內，其安放角設為36°C ;所 述第一導流片的長邊與管壁相連，短邊沿管壁的軸線延伸;其前緣挫成鈍形，后緣加工成翼 形，其高度為管壁直徑的0.4倍，長度為管壁直徑的1.8倍;所述步進電機連接并驅動第一導 流片和第二導流片，以調節(jié)安放角;所述流量傳感器設置在管壁內的中央。6. 如權利要求1所述的用濾波、電磁離心和相鄰電容的磨損微粒監(jiān)測方法，其特征在 于:所述旋轉磁場離心模塊包括鋁質管道、鐵質外殼、三相對稱繞組、法蘭以及三相對稱電 流模塊;所述三相對稱繞組繞在鋁質管道外;所述鐵質外殼包覆于鋁質管道上;所述法蘭焊 接在鋁質管道的兩端;所述三相對稱電流模塊連接所述三相對稱繞組。7. 如權利要求6所述的用濾波、電磁離心和相鄰電容的磨損微粒監(jiān)測方法，其特征在 于:所述吸附模塊采用同極相鄰型吸附環(huán);所述同極相鄰型吸附環(huán)包括鋁質環(huán)形管道、正向 螺線管、反向螺線管以及鐵質導磁帽；所述正向螺線管和反向螺線管分別布置于鋁質環(huán)形 管道內，兩者通有方向相反的電流，使得正向螺線管和反向螺線管相鄰處產(chǎn)生同性磁極;所 述鐵質導磁帽布置于鋁質環(huán)形管道的內壁上，其位于正向螺線管和反向螺線管相鄰處、以 及正向螺線管和反向螺線管軸線的中間點。8. 如權利要求6所述的用濾波、電磁離心和相鄰電容的磨損微粒監(jiān)測方法，其特征在 于:所述吸附模塊采用帶電擊錘的同極相鄰型吸附環(huán);所述帶電擊錘的同極相鄰型吸附環(huán) 包括鋁質環(huán)形管道、正向螺線管、反向螺線管、鐵質導磁帽、隔板、電擊錘以及電磁鐵;所述 正向螺線管和反向螺線管分別布置于鋁質環(huán)形管道內，兩者通有方向相反的電流，使得正 向螺線管和反向螺線管相鄰處產(chǎn)生同性磁極;所述鐵質導磁帽布置于鋁質環(huán)形管道的內壁 上，其位于正向螺線管和反向螺線管相鄰處、以及正向螺線管和反向螺線管軸線的中間點； 所述隔板位于正向螺線管和反向螺線管之間；所述電擊錘和電磁鐵位于隔板之間；所述電 磁鐵連接并能推動電擊錘，使電擊錘敲擊鋁質環(huán)形管道內壁。9. 如權利要求1所述的用濾波、電磁離心和相鄰電容的磨損微粒監(jiān)測方法，其特征在 于:所述相鄰電容微粒監(jiān)測模塊包括有機玻璃內壁、接地屏蔽層、接收極板、激勵極板以及 外壁;其中，所述機玻璃內壁、接地屏蔽層和外壁呈管狀結構，并依次自內而外設置;所述機 玻璃內壁的厚度為〇.5mm，介電常數(shù)為2.5;所述接地屏蔽層的介電常數(shù)為1.5-2.5,厚度為 外壁厚度的1到2倍;所述接收極板、激勵極板嵌設在接地屏蔽層上，并位于機玻璃內壁外 側;所述接收極板、激勵極板均采用皮亞諾曲線結構極板層，兩者之間設有隔離層;所述隔 離層的寬度為有機玻璃內壁厚度的0.8-1倍。10. 如權利要求1所述的用濾波、電磁離心和相鄰電容的磨損微粒監(jiān)測方法，其特征在 于:其進一步包括一 ECU，所述濾波器、剩磁傳感器、消磁器、加熱器、冷卻器、溫度傳感器、磁 化電流輸出模塊、機械離心模塊、旋轉磁場離心模塊、吸附模塊和相鄰電容微粒監(jiān)測模塊均 電性連接至E⑶上。
【文檔編號】G01N15/06GK106018219SQ201610313328
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年5月12日
【發(fā)明人】李偉波
【申請人】李偉波