用全频段工况自适应滤波的双激励螺线管式微粒检测方法

摘要

本发明涉及一种用全频段工况自适应滤波的双激励螺线管式微粒检测方法，其通过过滤器衰减液压油的压力/流量脉动，其采用全频段工况自适应滤波器；通过机械离心、磁化吸附、起电吸附等技术将铁磁质微粒和非铁磁质微粒分离，以防止两种微粒互相干扰影响检测结果；通过颗粒聚合和旋转磁场塑形增加颗粒粒径并改变其形态，以提高检测的灵敏度；通过改进螺线管线圈结构调整螺线管内的磁感应强度沿其轴线方向的均匀性，以减少检测误差；采用两个激励线圈反向串联，使位于两者的感应线圈处磁场相互抵消，从而构造零磁场，保证磁通量变化较小时即可获得很大的磁通量变化率，以提高检测灵敏度，降低后续信号处理电路要求。

主权项

用全频段工况自适应滤波的双激励螺线管式微粒检测方法，其特征在于：其采用一种检测系统，该系统设置在液压管路上，包括滤波器、分离吸附模块、旋转塑形模块、激励线圈I、激励线圈II、感应线圈以及ECU；其中，所述滤波器、分离吸附模块、旋转塑形模块、激励线圈I、感应线圈、激励线圈II依次设置在液压管路上；所述激励线圈I和激励线圈II反向串联；所述感应线圈位于激励线圈I和激励线圈II之间的中央；所述ECU分别电性连接并控制滤波器、分离吸附模块、旋转塑形模块、激励线圈I、激励线圈II和感应线圈；所述滤波器包括输入管、外壳、输出管、弹性薄壁、H型滤波器以及串联H型滤波器；其中，所述输入管连接于外壳的一端，其和一液压油进口对接；所述输出管连接于外壳的另一端，其和U型微粒分离模块对接；所述弹性薄壁沿外壳的径向安装于外壳内；所述输入管、输出管和弹性薄壁共同形成一C型容腔滤波器；所述弹性薄壁的轴向上均匀开有若干锥形变结构阻尼孔；所述锥形变结构阻尼孔由锥形弹性阻尼孔管和缝孔组成；所述弹性薄壁和外壳之间形成串联共振容腔I以及并联共振容腔；所述串联共振容腔I的外侧设一串联共振容腔II，所述串联共振容腔I和串联共振容腔II之间通过若干均匀排布的锥形插入管连通；所述H型滤波器位于并联共振容腔内，其和锥形变结构阻尼孔相连通；所述串联H型滤波器位于串联共振容腔I和串联共振容腔II内，其亦和锥形变结构阻尼孔相连通；所述H型滤波器和串联H型滤波器轴向呈对称设置，并组成串并联H型滤波器；所述分离吸附模块由依次连接的机械离心模块、磁化模块、磁吸附模块、起电模块以及电吸附模块组成；其包括如下步骤：1），液压管路中的油液通过滤波器，滤波器衰减液压系统中的高、中、低频段的脉动压力，以及抑制流量波动；2），之后油液进入分离吸附模块的机械离心模块，使油液中的磨损颗粒聚合并实现初步离心，使质量较大的聚合大颗粒甩向管壁附近；3），通过磁化模块使铁磁性金属聚合大颗粒被强力磁化；4），磁吸附模块吸附磁化的金属聚合大微粒；5），油液通过起电装置，使油液中的非铁磁性金属磨损微粒带电聚合；6），油液流入电吸附模块，电吸附模块吸附非铁磁性金属磨损微粒；7），ECU先控制电吸附模块将电场方向先反向，再取消电场，使非铁磁性金属磨损微粒进入旋转塑形模块，之后恢复电场；同时，ECU控制磁吸附模块和起电模块的断电，铁磁性颗粒进入旋转塑形模块；随后，磁吸附模块和起电模块恢复原先工作状态；8），带电的非铁磁性微粒和磁化的铁磁性微粒先后进入旋转塑形模块，使油液中的两种金属微粒的粒径增大同时形态变为细长针状结构，使得金属微粒的纤度也大大增加；9），通过激励线圈I和激励线圈II产生方向相反的磁场，位于两者中央的感应线圈处磁场相互抵消；两类微粒分批进入感应线圈，导致感应线圈产生感应电动势，从而判断磨损微粒的类型和数量。