【摘要】：隨著現(xiàn)代工業(yè)的不斷發(fā)展,液壓技術(shù)在船舶領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。統(tǒng)計(jì)資料表明,75%的系統(tǒng)故障是由液壓油污染引起的。因此,對液壓油污染物的檢測提出了更高的要求。對液壓系統(tǒng)中的污染物進(jìn)行準(zhǔn)確的區(qū)分和檢測,不僅維護(hù)船舶機(jī)械的穩(wěn)定運(yùn)行,而且對于液壓系統(tǒng)的故障預(yù)防及診斷具有重要意義。本文研究了對置微平面線圈多參數(shù)阻抗檢測傳感器,并在檢測原理、檢測系統(tǒng)參數(shù)和檢測芯片參數(shù)方面進(jìn)行了研究。研究內(nèi)容如下:(1)設(shè)計(jì)對置微平面線圈多參數(shù)阻抗檢測傳感器,介紹檢測傳感器的檢測原理;采用COMSOL軟件對檢測芯片進(jìn)行模擬仿真,確定檢測芯片的微流道位置。(2)搭建基于對置微平面線圈多參數(shù)傳感器的檢測系統(tǒng),設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),對多參數(shù)阻抗傳感器芯片進(jìn)行檢測,對不同屬性的檢測物質(zhì)進(jìn)行電感參數(shù)和電容參數(shù)的檢測和提取。(3)分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果,研究檢測系統(tǒng)激勵(lì)電壓對其檢測結(jié)果的影響;研究檢測芯片線圈線徑及匝數(shù)對其檢測性能的影響;研究污染物顆粒粒徑與檢測參數(shù)幅值之間的關(guān)系。本文中的檢測傳感器實(shí)現(xiàn)了液壓油中鐵磁性金屬顆粒、非鐵磁性金屬顆粒、水和空氣的集成區(qū)分檢測,實(shí)驗(yàn)得出檢測系統(tǒng)激勵(lì)電壓對檢測結(jié)果的影響不大;檢測芯片微平面線圈線徑越小、匝數(shù)越多,傳感器的檢測性能越好;污染物顆粒通過阻抗傳感器檢測區(qū)域所引起的電感參數(shù)幅值或者電容參數(shù)幅值隨著污染物顆粒粒徑的增大而增大,這對于液壓油污染物的集成檢測具有重要意義。
【學(xué)位授予單位】：大連海事大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：U672;TP212
【圖文】：

光阻式顆粒計(jì)數(shù)法逡逑光阻式顆粒計(jì)數(shù)法又稱光阻法或者遮光法，是油液固體顆粒檢測的常用方法逡逑之一。它的工作原理如圖１．１所示，當(dāng)油樣中的污染物顆粒沒有經(jīng)過檢測區(qū)域時(shí)，逡逑光直接照射到光電接收器上，經(jīng)過光電轉(zhuǎn)化后，得到的脈沖信號幅值較小；當(dāng)油逡逑樣中的污染物顆粒經(jīng)過檢測區(qū)域時(shí)，由于污染物顆粒的遮擋作用，使得只有光源逡逑的一部分光線照射到光電接收器上，經(jīng)過光電轉(zhuǎn)化后，得到的脈沖信號幅值增強(qiáng)。逡逑同時(shí)根據(jù)脈沖信號的數(shù)量多少和幅值大小，可以判斷出污染物顆粒的數(shù)目和粒徑逡逑尺寸大小。逡逑５逡逑

電容檢測法是給兩個(gè)電極兩端施加適當(dāng)穩(wěn)定電壓，在微流道的兩邊對置排列逡逑的電極可以等效成一個(gè)電容，而電容值的大小跟電極之間電介質(zhì)的介電常數(shù)有關(guān)，逡逑如圖１．２所示。當(dāng)充滿檢測油液的極板之間沒有檢測顆粒通過時(shí)，檢測系統(tǒng)的電容逡逑參數(shù)維持在某一固定的值；當(dāng)充滿檢測油液的極板之間有檢測顆粒通過時(shí)，由于油逡逑液中的檢測顆粒與油液的介電常數(shù)不同，傳感器檢測區(qū)域的介電常數(shù)會(huì)發(fā)生改變，逡逑引起電極形成的電容器電容發(fā)生變化［４０］，引起檢測系統(tǒng)的電容參數(shù)會(huì)產(chǎn)生一個(gè)相逡逑應(yīng)的脈沖�？諝獾南鄬殡姵�(shù)為１，油液的相對介電常數(shù)為２．６，水的相對介電逡逑常數(shù)為８０，因此，當(dāng)混有氣泡的油液通過檢測區(qū)域時(shí)，會(huì)產(chǎn)生向下的電容脈沖；逡逑當(dāng)混有水滴的油液通過檢測區(qū)域時(shí)，會(huì)產(chǎn)生向上的電容脈沖�？梢酝ㄟ^檢測線圈逡逑的電容脈沖參數(shù)正負(fù)來區(qū)分氣泡和水。此外，還可以通過檢測到的電容脈沖的電逡逑容參數(shù)幅值的大小和數(shù)量

電容檢測法是給兩個(gè)電極兩端施加適當(dāng)穩(wěn)定電壓，在微流道的兩邊對置排列逡逑的電極可以等效成一個(gè)電容，而電容值的大小跟電極之間電介質(zhì)的介電常數(shù)有關(guān)，逡逑如圖１．２所示。當(dāng)充滿檢測油液的極板之間沒有檢測顆粒通過時(shí)，檢測系統(tǒng)的電容逡逑參數(shù)維持在某一固定的值；當(dāng)充滿檢測油液的極板之間有檢測顆粒通過時(shí)，由于油逡逑液中的檢測顆粒與油液的介電常數(shù)不同，傳感器檢測區(qū)域的介電常數(shù)會(huì)發(fā)生改變，逡逑引起電極形成的電容器電容發(fā)生變化［４０］，引起檢測系統(tǒng)的電容參數(shù)會(huì)產(chǎn)生一個(gè)相逡逑應(yīng)的脈沖�？諝獾南鄬殡姵�(shù)為１，油液的相對介電常數(shù)為２．６，水的相對介電逡逑常數(shù)為８０，因此，當(dāng)混有氣泡的油液通過檢測區(qū)域時(shí)，會(huì)產(chǎn)生向下的電容脈沖；逡逑當(dāng)混有水滴的油液通過檢測區(qū)域時(shí)，會(huì)產(chǎn)生向上的電容脈沖。可以通過檢測線圈逡逑的電容脈沖參數(shù)正負(fù)來區(qū)分氣泡和水。此外，還可以通過檢測到的電容脈沖的電逡逑容參數(shù)幅值的大小和數(shù)量

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2786364