油液磨損顆粒監測：電感法與電磁法在磨粒識別中的差異與效能解析

在機械設備運行過程中，磨損顆粒的監測對于判斷設備磨損情況、預防故障發生至關重要。電感法和電磁法作為磨粒識別的兩種重要檢測方法，在原理、特點和應用方面存在顯著差異，同時各自發揮著獨特作用。

電感法：基于電感值變化的精準監測

（一）工作原理

電感法基于液體中懸浮顆粒對電感值的影響來檢測磨損顆粒濃度。檢測系統由電感線圈和電路構成，當電感線圈通以交流電時，會產生高頻電磁場。一旦液體中存在導磁性顆粒，這些顆粒就會干擾電磁場，致使電感線圈的電感值改變。這種變化通過電路檢測和記錄，進而依據顆粒特征判斷液體中的磨損顆粒情況。

例如，美國俄亥俄州大學 Li Du 等基于感應庫侖計數原理提出的檢測金屬磨損顆粒傳感器，包含多個平行傳感通道，每個通道由雙層平面線圈和中央橫穿的微小流體管組成。潤滑油流經時，金屬磨粒會引起線圈電感變化，通過對線圈電壓信號的欠采樣處理，就能快速測量電感變化，實現對金屬磨屑的檢測。

（二）特點與優勢

電感法具有靈敏度高、穩定性好的突出優點。這使得它在檢測磨損顆粒時，能夠精準地測量磨粒的濃度以及大小。以西安交通大學龔人杰等提出的通過電感量變化檢測磨粒的方法為例，他們研制的在線油液磨粒傳感器對含有還原鐵粉的油液進行測試，精度可達 30μm。王志娟等研制的新型三線圈式滑油磨粒在線監測傳感器，采用特定的線圈設計，能夠同時檢測鐵磁性金屬顆粒和非鐵磁性銅顆粒，且對直徑在 100μm 以下的顆粒也有良好的檢測效果。

電磁法：無接觸檢測的高效手段

（一）工作原理

電磁法是一種無接觸的磨粒檢測方法。當油液中存在導電顆粒時，顆粒會擾動電磁場，進而使接收線圈中的電壓發生變化。通過檢測和記錄這種電壓變化，并結合顆粒的大小、形狀、濃度等特征，就可以判斷油液中的磨損顆粒情況。

（二）特點與優勢

電磁法最大的優勢在于檢測速度快、實時性強。國內學者在這方面研究廣泛，成果顯著。大連理工大學邱天爽等提出利用電磁感應信號檢測油液系統金屬磨粒的新方法，采用信號分段處理技術和改進的穩態小波閾值算法，不僅能實時監測磨損顆粒濃度，還能有效抑制背景噪聲，可靠性良好。

電感法與電磁法的區別總結

（一）檢測原理差異

電感法主要針對導磁性顆粒，通過顆粒對電感線圈電感值的影響來檢測；而電磁法針對導電顆粒，依靠顆粒擾動電磁場導致接收線圈電壓變化來檢測，適用顆粒類型存在明顯區別。

（二）檢測特點側重

電感法以高靈敏度和良好穩定性見長，更注重對磨粒濃度和大小的精準測量；電磁法則突出檢測速度和實時性，在快速獲取磨粒信息方面表現優異。

基于電磁感應的IFM-3金屬磨粒傳感器

產品案例：金屬磨粒傳感器在定輥齒輪箱的部署與效益

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