用液壓濾波、離心和相鄰電容的磨損微粒在線監測系統的制作方法

用液壓濾波、離心和相鄰電容的磨損微粒在線監測系統的制作方法
【專利摘要】本發明涉及一種用液壓濾波、離心和相鄰電容的磨損微粒在線監測系統，其濾波器、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；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。本發明引入基于電容邊緣效應的相鄰電容傳感器技術，實現磨損微粒非侵入、無約束監測；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，抑制噪聲并最優化相鄰電容傳感器監測裝置的整體性能。
【專利說明】用液壓濾波、離心和相鄰電容的磨損微粒在線監測系統 【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種液壓管路油液中的磨損微粒在線監測裝置，具體涉及一種用液壓 濾波、離心和相鄰電容的磨損微粒在線監測系統，屬于液壓系統技術領域。 【【背景技術】】
[0002] 液壓系統油液中的磨損微粒不但可以使運動副產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測已成為減少磨損及液壓系統 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測。專利文獻1 (中國發明專利授權公告號CN 101435788B)公開了一種基于介電常數測量的在線油液監測 傳感器及其系統，該發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，能監測傳感器電容值的微小變化，從而反推油液介電常數的微小變化，進 而實現對油液污染度的實施監測。該監測方法中的傳感器極柱浸入到油液中，造成了油液 流態的改變，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，現有技術的磨損微粒進行在線監測設備中的流體劇烈波動，會導致監測數 據大幅度波動而導致監測失敗。
[0006] 因此，為解決上述技術問題，確有必要提供一種創新的用液壓濾波、離心和相鄰電 容的磨損微粒在線監測系統，以克服現有技術中的所述缺陷。 【
【發明內容】
】
[0007] 為解決上述技術問題，本發明的目的在于提供一種用液壓濾波、離心和相鄰電容 的磨損微粒在線監測系統，其采用非侵入的測量方式、對被測量的無約束性、監測信號強且 靈敏度高、低成本、環境適應性強。
[0008] 為實現上述目的，本發明采取的技術方案為：用液壓濾波、離心和相鄰電容的磨損 微粒在線監測系統，其包括濾波器、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、彈性薄壁、插入式Η型 濾波器以及插入式串聯Η型濾波器;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;所述彈性薄壁沿外殼的徑向安裝于外殼內；所述輸入管、輸出管和彈性薄壁共同 形成一C型容腔濾波器;所述彈性薄壁和外殼之間形成串聯共振容腔I、串聯共振容腔II以 及并聯共振容腔;所述串聯共振容腔I和串聯共振容腔II之間通過一彈性隔板隔開;所述彈 性薄壁的軸向上均勻開有若干錐形阻尼孔;所述彈性隔板的軸向上均勻開有若干錐形插入 管，所述錐形插入管連通串聯共振容腔I和串聯共振容腔II;所述插入式Η型濾波器位于并 聯共振容腔內，其和錐形阻尼孔相連通;所述插入式串聯Η型濾波器位于串聯共振容腔I和 串聯共振容腔II內，其亦和錐形阻尼孔相連通;所述插入式Η型濾波器和插入式串聯Η型濾 波器軸向呈對稱設置，并組成插入式串并聯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] 本發明的用液壓濾波、離心和相鄰電容的磨損微粒在線監測系統進一步設置為： 所述濾波器的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串 聯共振容腔I和并聯共振容腔內，其錐度角為10°;所述錐形插入管開口較寬處位于串聯共 振容腔II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;所述彈性薄 壁的內側設有一膠體阻尼層;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。
[0010] 本發明的用液壓濾波、離心和相鄰電容的磨損微粒在線監測系統進一步設置為： 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。
[0011] 本發明的用液壓濾波、離心和相鄰電容的磨損微粒在線監測系統進一步設置為： 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。
[0012] 本發明的用液壓濾波、離心和相鄰電容的磨損微粒在線監測系統進一步設置為： 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，以調節安放角;所述流量傳感器設置在管壁內的中央。
[0013] 本發明的用液壓濾波、離心和相鄰電容的磨損微粒在線監測系統進一步設置為： 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。
[0014] 本發明的用液壓濾波、離心和相鄰電容的磨損微粒在線監測系統進一步設置為： 所述吸附模塊采用同極相鄰型吸附環;所述同極相鄰型吸附環包括鋁質環形管道、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生同性磁極;所述 鐵質導磁帽布置于鋁質環形管道的內壁上，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。
[0015] 本發明的用液壓濾波、離心和相鄰電容的磨損微粒在線監測系統進一步設置為： 所述吸附模塊采用帶電擊錘的同極相鄰型吸附環;所述帶電擊錘的同極相鄰型吸附環包括 鋁質環形管道、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生同性磁極;所述鐵質導磁帽布置于鋁質環形管道的內壁上， 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形管道內壁。
[0016] 本發明的用液壓濾波、離心和相鄰電容的磨損微粒在線監測系統進一步設置為： 所述相鄰電容微粒監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，介電常數為2.5;所述接地屏蔽層的介電常數為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。
[0017] 本發明的用液壓濾波、離心和相鄰電容的磨損微粒在線監測系統還設置為:其包 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測模塊均電性連接至 ECU 上。
[0018] 與現有技術相比，本發明具有如下有益效果：
[0019] 1.本發明的多對正逆線圈結構的磁化模塊，線圈電流可在線數字設定，以產生磁 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。
[0020] 2.在液壓管路磨損微粒監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，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。
[0021] 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。
[0022] 4.濾波器可衰減液壓系統中的高、中、低頻段的脈動壓力，并可抑制流量波動，保 證監測結果準確。
[0023] 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 鄰電容微粒監測模塊相結合的液壓管路磨損微粒監測技術路線，既保證了監測可靠性，同 時又使得監測系統的整體性能最優。 【【附圖說明】】
[0024] 圖1是本發明的用液壓濾波、離心和相鄰電容的磨損微粒在線監測系統的結構示 意圖。
[0025] 圖2是圖1中的濾波器的結構示意圖。
[0026] 圖3是圖2中沿A-A的剖面圖。
[0027]圖4是圖3中插入式Η型濾波器示意圖。
[0028] 圖5是圖3中插入式串聯Η型濾波器示意圖。
[0029] 圖6是插入式Η型濾波器和插入式串聯Η型濾波器頻率特性組合圖。其中，實線為插 入式串聯Η型濾波器頻率特性。
[0030] 圖7是插入式串并聯Η型濾波器頻率特性圖。
[0031 ]圖8是C型容腔濾波器的結構示意圖。
[0032]圖9是彈性薄壁的橫截面示意圖。
[0033]圖10是膠體阻尼層的縱截面示意圖。
[0034]圖11是圖1中的磁化模塊的結構圖。
[0035]圖12是圖11中的磁化線圈的結構圖。
[0036] 圖13是圖11中的磁化電流輸出模塊的結構圖。
[0037] 圖14-1是圖1中的旋流離心模塊的橫向示意圖。
[0038] 圖14-2是圖1中的旋流離心模塊的徑向示意圖。
[0039]圖15是圖1中的旋轉磁場離心模塊示意圖。
[0040] 圖16是圖1中的吸附裝置為同極相鄰型吸附環的結構示意圖。
[0041] 圖17是圖1中的吸附裝置為帶電擊錘的同極相鄰型吸附環的結構示意圖。
[0042] 圖18-1是圖1中的相鄰電容微粒監測模塊的徑向半剖圖。
[0043] 圖18-2是圖1中的相鄰電容微粒監測模塊的橫向剖面圖。
[0044] 圖18-3是圖18-1中的接收極板和激勵極板的示意圖。
[0045] 圖18-4是圖18-3中Α處的局部放大圖。
[0046] 圖19是E⑶的連接示意圖。 【【具體實施方式】】
[0047]請參閱說明書附圖1至附圖19所示，本發明為一種用液壓濾波、離心和相鄰電容的 磨損微粒在線監測系統，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、相鄰電容微粒監測模塊6、消磁模塊7以及ECU10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 鄰電容微粒監測模塊6和消磁模塊7依次連接。
[0048]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 中的高、中、低頻段的脈動壓力，和抑制流量波動，保證監測結果準確。所述濾波器8由輸入 管81、外殼89、輸出管811、彈性薄壁87、插入式Η型濾波器812以及插入式串聯Η型濾波器813 等幾部分組成。
[0049] 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。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。
[0050] 所述輸入管81、輸出管811和彈性薄壁87共同形成一 C型容腔濾波器，從而衰減液 壓系統高頻壓力脈動。按集總參數法處理后得到的濾波器透射系數為：
[0051]
[0052] a-介質中音速Lv-C型容腔長度Sv-C型容腔體積Z-特性阻抗 [0053] γ-透射系數f一壓力波動頻率S:-輸入管橫截面積。
[0054]由上式可見，不同頻率的壓力脈動波通過該濾波器時，透射系數隨頻率而不同。頻 率越高，則透射系數越小，這表明高頻的壓力脈動波在經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。
[0055]所述C型容腔濾波器的設計原理如下：當管道中壓力脈動頻率較高時，波動的壓力 作用在流體上對流體產生壓縮效應。當變化的流量通過輸入管81進入C型容腔時，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。
[0056]所述彈性薄壁87通過受迫機械振動來削弱液壓系統中高頻壓力脈動。按集總參數 法處理后得至I丨的彈丨牛薄樓固有頗率為：
[0057]
[0058] k一彈性薄壁結構系數h-彈性薄壁厚度R-彈性薄壁半徑 [0059] E-彈性薄壁的楊氏模量P-彈性薄壁的質量密度
[0060] q-彈性薄壁的載流因子μ-彈性薄壁的泊松比。
[0061] 代入實際參數，對上式進行仿真分析可以發現，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，可實現對液壓系統中的中高頻壓力脈動的有效衰減。 [0062]所述彈性薄壁87的設計原理如下:管道中產生中頻壓力脈動時，C型容腔對壓力波 動的衰減能力較弱，流入濾波器C型容腔的周期性脈動壓力持續作用在彈性薄壁87的內外 壁上，彈性薄壁87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，典型值為小于〇. 1_。
[0063]進一步的，所述彈性薄壁87和外殼89之間形成串聯共振容腔184、串聯共振容腔 1183以及并聯共振容腔85,所述容腔83、84、85橫跨整個濾波器，由此可以得到較大的共振 容腔體積，加強衰減效果。所述串聯共振容腔184和串聯共振容腔115之間通過一彈性隔板 810隔開。所述彈性薄壁87的軸向上均勻開有若干錐形阻尼孔86,所述錐形阻尼孔86開口較 寬處位于串聯共振容腔184和并聯共振容腔85內，其錐度角為10°。所述彈性隔板810的軸向 上均勻開有若干錐形插入管82,所述錐形插入管82連通串聯共振容腔184和串聯共振容腔 1183。所述錐形插入管82開口較寬處位于串聯共振容腔1183內，其錐度角為10°，所述錐形 插入管82和錐形阻尼孔86的位置相互錯開。
[0064] 所述插入式Η型濾波器812位于并聯共振容腔85內，其和錐形阻尼孔86相連通。按 集總參數法處理后得到的濾波器固有角頻率為：
[0065] (1 )
[0066] a-介質中音速L一阻尼孔長S-阻尼孔橫截面積V-并聯共振容腔體積。
[0067] 所述插入式串聯Η型濾波器813位于串聯共振容腔184和串聯共振容腔1183內，其 亦和錐形阻尼孔86相連通。按集總參數法處理后，濾波器的兩個固有角頻率為：
[0068]
[0069]
[0070]
[0071]
[0072]
[0073] a-介質中音速h-阻尼孔長cb-阻尼孔直徑13-插入管長 [0074] d3-插入管直徑串聯共振容腔1體積V4-串聯共振容腔2體積。
[0075] 所述插入式Η型濾波器812和插入式串聯Η型濾波器813軸向呈對稱設置，并組成插 入式串并聯Η型濾波器，用于展寬濾波頻率范圍并使整體結構更緊湊。本發明沿圓周界面分 布了多個插入式串并聯Η型濾波器(圖中只畫出了 2個），彼此之間用隔板820隔開。
[0076]由圖6插入式Η型濾波器和插入式串聯Η型濾波器頻率特性及公式（1)(2)(3)均可 發現，插入式串聯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Η型濾波器有1個固有角頻率，同樣在波峰處濾波效果較好，而在波谷 處則基本沒有濾波效果;選擇合適的濾波器參數，使插入式Η型濾波器的固有角頻率剛好落 在插入式串聯Η型濾波器的2個固有角頻率之間，如圖7所示，既在一定的頻率范圍內形成了 3個緊鄰的固有共振頻率峰值，在該頻率范圍內，無論壓力脈動頻率處于波峰處還是波谷處 均能保證較好的濾波效果。多個插入式串并聯Η型濾波器構成的濾波器組既可覆蓋整個中 低頻段，實現中低頻段的全頻譜濾波。
[0077]進一步的，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871和內層彈性薄壁872,外層彈性薄壁871和內層彈性薄壁 872之間由若干支柱814固定連接。外層彈性薄壁871和內層彈性薄壁872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。 [0078]由于外層彈性薄壁871和內層彈性薄壁872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。
[0079] 所述濾波器還能實線工況自適應壓力脈動衰減。當液壓系統工況變化時，既執行 元件突然停止或運行，以及閥的開口變化時，會導致管路系統的特性阻抗發生突變，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生變化。由于本 發明的濾波器的軸向長度設計為大于系統主要壓力脈動波長，且濾波器的插入式串并聯Η 型濾波器組的容腔長度、C型容腔濾波器的長度和彈性薄壁87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；而錐形阻尼孔86開在彈性薄 壁87上，沿軸線方向均勻分布，在彈性隔板810的軸向上均勻開有多個相同參數的錐形插入 管82,錐形阻尼孔86和錐形插入管82位置相互錯開，使得壓力峰值位置變化對濾波器的性 能幾乎沒有影響，從而實現了工況自適應濾波功能。考慮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。
[0080] 上述濾波器進行液壓脈動濾波的方法如下：
[0081] 1)，液壓流體通過輸入管進入C型容腔濾波器，擴大的容腔吸收多余液流，完成高 頻壓力脈動的濾波；
[0082] 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；
[0083] 3 )，通過插入式串并聯Η型濾波器組，通過錐形阻尼孔、錐形插入管和流體產生共 振，消耗脈動能量，完成低頻壓力脈動的濾波；
[0084] 4)，將濾波器的軸向長度設計為大于液壓系統主要壓力脈動波長，且插入式串并 聯Η型濾波器長度、C型容腔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，實現系統工況改變時壓力脈動的濾波。
[0085] 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境噪聲，不同的溫度會導 致液壓管路中的油液介電常數發生顯著變化，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。
[0086] 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式空冷器，兼有水冷和空冷的優點，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 管排數最優為8。溫度傳感器采用鉑電阻溫度傳感器。
[0087] 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粒快 得多，將磨損微粒聚合成大顆粒也便于后續分離。
[0088] 油液中攜帶的膠質顆粒和氣泡的介電常數和液壓油以及磨損顆粒的介電常數都 不相同，為了避免對后面的相鄰電容傳感器監測造成影響，需要設計非均勻磁場分解或去 除膠質顆粒和氣泡。
[0089] 根據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，處于磁穩狀態。當油液中有氣泡時，氣泡 局部的磁力線發生彎由，彎曲的磁力線有恢復成原來均勻、平行、穩定狀態的趨勢，因而產 生指向氣泡中心的磁張力，此力能限制氣泡的長大。
[0090] 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。
[0091] 本發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。
[0092] 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 據系統需要各不相同。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 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。
[0093] 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。
[0094] 每一磁化電流輸出模塊25連接至一繞組22,并由ECU10控制，其利用數字電位計具 有和ECU10實時通訊并實時修改阻值的特點，實現非均勻磁場的實時控制。所述磁化電流輸 出模塊25使用的數字電位計為AD5206,具有6通道的輸出，可以和ECU之間實現單總線數據 傳輸。ECU通過單總線實現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。
[0095] 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。
[0096] 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，因管流邊界發生改變可使流 體產生圓管螺旋流，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。
[0097]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，E⑶10 通過讀取流量傳感器35的數值分析旋流分離效果，并據此控制步進電機34,步進電機34調 節各導流片32、33的安放角，以獲得更加分離效果。
[0098]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。
[0099]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。
[0100] 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，便于后續吸附。
[0101] 所述吸附模塊5用于吸附經旋轉磁場裝置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時，該同極相鄰型吸附環由鋁質環形管道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分別布置于鋁質環形管道51內并由ECU10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相鄰處產生同性磁極。所述鐵質導磁帽54布置于鋁質環形管 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。
[0102] 所述同極相鄰型吸附環的設計原理如下：吸附環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 的吸附環內壁處設有鐵質導磁帽，呈條狀和吸附環軸線平行，吸附環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測模塊。
[0103] 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時，該帶電擊錘 的同極相鄰型吸附環由鋁質環形管道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相鄰處產生同性磁極。所述鐵質導磁帽54布置于鋁質環形管道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。
[0104] 所述帶電擊錘的同極相鄰型吸附環的設計原理如下：吸附環內部有多個帶鐵芯 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內壁處設有鐵質導磁帽，呈條狀和吸附環軸線平行，吸附環的外殼為 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測模塊。
[0105] 請參閱說明書附圖18-1至附圖18-4所示，所述相鄰電容微粒監測模塊6在線監測 液壓管路中磨損微粒狀況。所述相鄰電容微粒監測模塊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。
[0106] 所述機玻璃內壁61的厚度為0.5mm，介電常數為2.5(液壓油的介電常數約2.1左 右），和液壓油的介電常數接近，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通常大于10,是液壓油和有機玻璃內壁的介電常數 的數倍，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的微小變化，進而實現對磨損微粒的實施監測。
[0107] 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范圍。現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。
[0108] 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，待測物的介電常數都有著很大的關系。經磁化聚合、離心和吸附處理的磨損微粒 在有機玻璃內壁表面聚集，顆粒數量的增加導致油液介電常數的增大，顆粒聚合帶來的粒 徑增大也使得油液介電常數的增大，同時磁化也有增加介電常數的功能，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。
[0109] 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。
[0110]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。
[0111] 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 現象的存在，當鐵磁材料磁化到飽和狀態后，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的反向磁場，使得材料中的磁感應強度 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。
[0112] 請參閱說明書附圖19所示，所述磨損微粒在線監測裝置進一步包括所述ECU10,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 電容微粒監測模塊6均電性連接至E⑶上，并受E⑶控制。
[0113] 采用上述磨損微粒在線監測裝置對液壓有中的磨損微粒監測包括如下方法：
[0114] 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衰減液壓系統中 的高、中、低頻段的脈動壓力，以及抑制流量波動；
[0115] 2)，通過溫控模塊控制油液溫度恒定在42°C ;
[0116] 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
[0117] 4)，磁化聚合顆粒在機械離心模塊3中初步離心；
[0118] 5)，旋轉磁場模塊4對磁化聚合顆粒進行二次離心；
[0119] 6)，吸附模塊5吸附經旋轉磁場模塊4離心后聚集在管壁附近的磁化聚合大微粒；
[0120] 7)，通過相鄰電容微粒監測模塊6在線監測液壓管路中磨損微粒狀況
[0121 ] 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。
[0122]以上的【具體實施方式】僅為本創作的較佳實施例，并不用以限制本創作，凡在本創 作的精神及原則之內所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本創作的保護范圍之 內。
【主權項】
1. 用液壓濾波、離心和相鄰電容的磨損微粒在線監測系統，其特征在于: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、彈性薄壁、插入式Η型濾波器以及插入式串聯Η型濾波器;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;所述彈性薄壁沿外殼的徑向 安裝于外殼內；所述輸入管、輸出管和彈性薄壁共同形成一 C型容腔濾波器;所述彈性薄壁 和外殼之間形成串聯共振容腔I、串聯共振容腔II以及并聯共振容腔;所述串聯共振容腔I 和串聯共振容腔II之間通過一彈性隔板隔開;所述彈性薄壁的軸向上均勻開有若干錐形阻 尼孔;所述彈性隔板的軸向上均勻開有若干錐形插入管，所述錐形插入管連通串聯共振容 腔I和串聯共振容腔II;所述插入式Η型濾波器位于并聯共振容腔內，其和錐形阻尼孔相連 通;所述插入式串聯Η型濾波器位于串聯共振容腔I和串聯共振容腔II內，其亦和錐形阻尼 孔相連通;所述插入式Η型濾波器和插入式串聯Η型濾波器軸向呈對稱設置，并組成插入式 串并聯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。2. 如權利要求1所述的用液壓濾波、離心和相鄰電容的磨損微粒在線監測系統，其特征 在于:所述濾波器的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 位于串聯共振容腔I和并聯共振容腔內，其錐度角為10° ;所述錐形插入管開口較寬處位于 串聯共振容腔II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 彈性薄壁的內側設有一膠體阻尼層;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所述的用液壓濾波、離心和相鄰電容的磨損微粒在線監測系統，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所述的用液壓濾波、離心和相鄰電容的磨損微粒在線監測系統，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所述的用液壓濾波、離心和相鄰電容的磨損微粒在線監測系統，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所述的用液壓濾波、離心和相鄰電容的磨損微粒在線監測系統，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所述的用液壓濾波、離心和相鄰電容的磨損微粒在線監測系統，其特征 在于:所述吸附模塊采用同極相鄰型吸附環;所述同極相鄰型吸附環包括鋁質環形管道、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 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生同性磁極； 所述鐵質導磁帽布置于鋁質環形管道的內壁上，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所述的用液壓濾波、離心和相鄰電容的磨損微粒在線監測系統，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;所述帶電擊錘的同極相鄰型吸附 環包括鋁質環形管道、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生同性磁極;所述鐵質導磁帽布置于鋁質環形管道的內 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形管道內壁。9. 如權利要求1所述的用液壓濾波、離心和相鄰電容的磨損微粒在線監測系統，其特征 在于:所述相鄰電容微粒監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，介電常數為2.5;所述接地屏蔽層的介電常數為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所述的用液壓濾波、離心和相鄰電容的磨損微粒在線監測系統，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測 模塊均電性連接至E⑶上。
【文檔編號】B03C1/30GK105973949SQ201610313184
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年5月12日
【發明人】張華芳
【申請人】紹興文理學院