獲取磨粒圖像信息時磨粒吸附及釋放裝置和方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及在監(jiān)測流體中的磁性磨粒時，獲取磨粒圖像信息所需要的磨粒吸附及釋放裝置和方法。
【背景技術】
[0002]目前，監(jiān)測流體磁性磨粒的技術原理主要是利用電感勵磁方式產生磁力，以吸附流體中的磁性磨粒，再進行磨粒成像處理，監(jiān)測磨粒的尺寸大小、濃度、形狀、顏色、紋理等物理特性，從而反映出流體所處的環(huán)境，例如油液中的金屬磨粒、空氣中的金屬粉塵和水中的金屬磨粒等；由此可以判斷流體(如油液)所流經的機械部件的磨損情況、空氣質量、水的磁性磨粒含量等。
[0003]在現(xiàn)有的磨粒監(jiān)測技術里，監(jiān)測過程中會出現(xiàn)磨粒堆積的現(xiàn)象，且觀察磨粒成像時需要停油，成像器件的調焦也不方便，難以分辨磨粒的顏色及細微磨粒的紋理。整個監(jiān)測過程還過多依賴于工作人員的經驗，檢測裝置的操作復雜且檢測周期長。
[0004]在磨粒監(jiān)測技術中，磨粒圖像的獲取依賴于磨粒的吸附過程，若能讓磨粒聚集在同一平面上，又能及時清除該聚集平面上的磨粒，以保證監(jiān)測過程的流暢，則需要對吸附磁性磨粒的部件進行充磁和消磁；可見，磨粒監(jiān)測技術領域急迫地需要對磨粒吸附及釋放的技術，從而在觀察磨粒圖像時吸附磨粒，而觀察完畢時釋放磨粒以免過多的磨粒沉積在聚集平面上，保證清晰磨粒圖像的獲取以及監(jiān)測過程的穩(wěn)定性、準確性。

【發(fā)明內容】

[0005]本發(fā)明為解決現(xiàn)有技術所存在的技術問題，提出獲取磨粒圖像信息時磨粒吸附及釋放裝置和方法，通過對吸附磨粒的部件進行充磁和消磁，保證通過流道的磁性磨粒在獲取磨粒圖像時聚集，在獲取磨粒圖像后被釋放回流道中，本發(fā)明磨粒吸附及釋放過程的周期短，不影響被監(jiān)測機械設備的運作和整個磨粒監(jiān)測的過程。
[0006]本發(fā)明裝置采用如下技術方案實現(xiàn):獲取磨粒圖像信息時磨粒吸附及釋放裝置，包括控制器、線圈、吸附部件、電流驅動器及磁場檢測器，控制器、電流驅動器及線圈依次電連接，線圈通電后在吸附部件上形成磁場回路；磁場檢測器設置在吸附部件的磁場中，用于檢測吸附部件的磁場強弱信號，并與控制器電連接，將所檢測的磁場強弱信號傳輸給控制器；控制器根據磁場強弱信號控制電流驅動器的驅動電壓，電流驅動器在控制器的控制下改變線圈中的電流大小及方向，實現(xiàn)磁場的充磁和消磁。
[0007]所述磁場檢測器為霍爾傳感器。
[0008]所述線圈中的電流為直流電。
[0009]本發(fā)明方法采用如下技術方案實現(xiàn):獲取磨粒圖像信息時磨粒吸附及釋放方法，基于上述磨粒吸附及釋放裝置，包括以下步驟:
[0010]S1、線圈通電，磁場漸漸變強，在線圈充磁吸附的作用下，磁性顆粒被磁化，吸附部件開始吸附磨粒，通過磨粒成像獲取磨粒信息；
[0011]S2、獲取磨粒信息后，電流驅動器輸出的磁場驅動電壓降為0V，磁力逐漸減弱，磁場檢測器檢測磁場強弱情況；
[0012]S3、當磁場檢測器檢測到磁力減弱到第一閾值時，控制器發(fā)出控制信號，使電流驅動器向線圈輸出反向驅動電流；反向驅動電流作用一段時間后，磁場檢測器檢測到磁力減弱到第二閾值時，控制器發(fā)出控制信號，使電流驅動器向線圈輸出正反交替的漸變驅動電流，如此反復，直至磁場檢測器檢測到磁力減弱到第三閾值時，消磁結束；
[0013]其中，第一閾值磁力為驅動電壓為OV時的磁力大小，第二閾值磁力為第一閾值磁力大小的四分之三，第三閾值磁力為油液能夠將被吸附的磁性磨粒帶走的磁力大?。徽摻惶娴臐u變驅動電流為電流的方向、大小均漸變的電流信號。
[0014]本發(fā)明主要是通過對吸附磨粒的部件進行充磁和消磁，來實現(xiàn)磨粒的吸附及釋放。與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的優(yōu)點與有益效果如下:
[0015]1、采用電流驅動器向感應線圈輸出方向及大小均發(fā)生變化的直流電，來改變感應線圈所產生的磁場；這一直流充磁消磁技術手段，硬件結構簡單，成本低廉，避免了增加電源的需要，可以將使用本發(fā)明技術的裝置結構變得更加輕便、緊湊。
[0016]2、直流充磁消磁的速度快，“磨粒吸附一采集圖像信息一釋放磨粒”的周期短，不影響監(jiān)測過程的流暢性，也不影響監(jiān)測油液設備的正常運轉。
[0017]3、被吸附的磁性顆粒處于不斷運動的流體中，可避免磁性磨粒的扎堆沉積，得到較為純凈的磨粒，有利于保證所獲取的磨粒圖像信息的準確性。通過控制磁力的大小，可獲得不同尺寸大小的磁性磨粒。
【附圖說明】
[0018]圖1是本發(fā)明裝置的硬件結構框圖；
[0019]圖2是電流驅動器作用下，電流大小和方向的變化情況圖；
[0020]圖3是充磁消磁過程中存在的磁滯回線示意圖；
[0021]圖4是采用本發(fā)明技術的吸附模塊結構示意圖；
[0022]其中，I是線圈、2是吸附部件、3是電流驅動器、4是控制器、5是霍爾傳感器。
【具體實施方式】
[0023]下面結合附圖以及實施例對本發(fā)明作進一步詳細的說明，但本發(fā)明的實施方式不限于此。
[0024]實施例
[0025]如圖1所示，本發(fā)明磨粒吸附及釋放裝置包括控制器4、線圈1、吸附部件2、電流驅動器3及霍爾傳感器5，控制器4、電流驅動器3及線圈I依次電連接，吸附部件2以鐵芯架為主，線圈I纏繞在鐵芯架上；如圖4所示，線圈I為雙線圈結構，即采用兩個線圈，通電后在吸附部件2上形成一個磁場回路?；魻杺鞲衅?設置在吸附部件2的磁場中，用于檢測吸附部件2的磁場強弱情況，并與控制器4電連接，將所檢測的磁場強弱信號傳輸給控制器
4?？刂破?主要由嵌入式芯片構成，電流驅動器主要由H橋驅動電路組成，電流驅動器在控制器的控制下改變線圈中的電流大小及方向，實現(xiàn)磁場的充磁和消磁。
[0026]在充磁和消磁過程中，由于磁滯現(xiàn)象，需要根據具體的監(jiān)測方案來改變線圈輸入電流的大小。本發(fā)明使用霍爾傳感器向控制器反饋吸附部件的磁感應強度。通過控制器輸出PffM信號改變電流驅動器的驅動電壓，實現(xiàn)O到20V可調的輸出電壓，從而改變線圈的電流，調節(jié)吸附部件的磁感應強度。在控制器控制下，電流驅動器使得直流電的方向不斷變化、電流值不斷降低，磁感應強度也不斷變小，這一消磁技術可以在消磁過程中，將磁感應強度B降低到原磁感應強度B。的10%，最終將吸附的磨粒釋放，完成