本文關(guān)鍵詞：滑油金屬磨屑電磁檢測(cè)傳感器仿真研究

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【摘要】：動(dòng)力機(jī)械設(shè)備中大多需要潤(rùn)滑油對(duì)其進(jìn)行潤(rùn)滑、降溫和密封。潤(rùn)滑油在運(yùn)行過(guò)程中會(huì)帶走系統(tǒng)產(chǎn)生的污染物,這些污染物極易造成機(jī)械的磨損失效。通過(guò)監(jiān)測(cè)潤(rùn)滑油中的固體污染物將得到機(jī)械系統(tǒng)的工作狀態(tài)信息。傳統(tǒng)的離線監(jiān)測(cè)方法雖然靈敏度高,但只能離線實(shí)現(xiàn)效率較低,價(jià)格昂貴。因此,研究更為有效的在線監(jiān)測(cè)方法具有較大的理論意義和實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。本文基于畢奧--薩法爾定律建立了電磁螺旋傳感器的數(shù)學(xué)模型,利用Ansoft Maxwell軟件對(duì)模型電感特性進(jìn)行了仿真分析。該模型可檢測(cè)到的滑油磨粒的最小半徑為50um。當(dāng)不同磨粒通過(guò)傳感器時(shí),得出不同情況下的電感圖。由于機(jī)械運(yùn)動(dòng)多產(chǎn)生不規(guī)則形狀的磨粒容易發(fā)生聚集,本文著研究了雙磨粒的電感特性以及顆粒單位密度與輸出信號(hào)的關(guān)系,從電感值、磁通量、耦合系數(shù)等多種角度探究多磨粒的電感特性。針對(duì)系統(tǒng)的機(jī)構(gòu)布置的不同,對(duì)傳感器的結(jié)構(gòu)和布局會(huì)有一定的要求,本文提出了三線圈并列式和內(nèi)嵌式兩種電磁傳感器,并對(duì)兩種傳感器的磁場(chǎng)特性做了對(duì)比。由于磨粒的形狀多為不規(guī)則的,本文以球磨粒和圓柱形磨粒為例,做了一系列的仿真分析,驗(yàn)證了形狀對(duì)電感特性的影響規(guī)律。最后,基于電感式傳感器的仿真模型搭建了磨粒檢測(cè)系統(tǒng),該系統(tǒng)采用傳統(tǒng)的三線圈平行式結(jié)構(gòu)作為傳感器的敏感元件,實(shí)現(xiàn)對(duì)不同尺寸的單磨粒進(jìn)行檢測(cè)。通過(guò)檢測(cè)電路的放大,整流和濾波等調(diào)理環(huán)節(jié)得到不同幅度的電壓輸出信號(hào),對(duì)仿真模型進(jìn)行了驗(yàn)證。
【關(guān)鍵詞】：滑油金屬磨屑 電磁傳感器 仿真研究 檢測(cè)電路
【學(xué)位授予單位】：沈陽(yáng)航空航天大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TP212
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-20
• 1.1 研究背景與意義10-11
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀和發(fā)展11-17
• 1.2.1 磨損失效狀態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)的發(fā)展與研究現(xiàn)狀11-13
• 1.2.2 磨粒監(jiān)測(cè)的發(fā)展與研究現(xiàn)狀13-17
• 1.3 課題研究?jī)?nèi)容17-19
• 1.3.1 研究的主要內(nèi)容17-19
• 1.3.2 論文框架結(jié)構(gòu)19
• 1.4 本章小結(jié)19-20
• 第2章 電磁傳感器數(shù)學(xué)模型20-28
• 2.1 檢測(cè)原理20-23
• 2.1.1 畢奧--薩伐爾定理20-21
• 2.1.2 幾種螺旋管磁場(chǎng)21-23
• 2.1.3 三線圈反向雙激勵(lì)螺旋傳感器監(jiān)測(cè)原理23
• 2.2 建立模型23-27
• 2.2.1 傳感器中單磨粒的數(shù)學(xué)模型23-25
• 2.2.2 傳感器中多磨粒的數(shù)學(xué)模型25-27
• 2.3 本章小結(jié)27-28
• 第3章 傳感器的模型仿真28-48
• 3.1 電磁仿真軟件ANSOFT MAXWELL28-30
• 3.1.1 Ansoft Maxwell的分析方法28-30
• 3.1.2 有限元分析模型30
• 3.2 電磁傳感器的特性分析30-32
• 3.2.1 金屬磨粒種類30-31
• 3.2.2 金屬磨粒尺寸31
• 3.2.3 金屬磨粒形態(tài)（纖度）31-32
• 3.3 傳感器的參數(shù)仿真（三線圈、內(nèi)嵌式）32-43
• 3.3.1 傳感器模型32-34
• 3.3.2 單雙球磨粒靜態(tài)仿真—數(shù)量參數(shù)化34-37
• 3.3.3 球/柱磨粒靜態(tài)仿真—形態(tài)纖度參數(shù)化37-41
• 3.3.4 瞬態(tài)仿真41-43
• 3.4 傳感器結(jié)構(gòu)優(yōu)化43-46
• 3.4.1 平行式傳感器43-46
• 3.4.2 內(nèi)嵌式傳感器46
• 3.5 本章小結(jié)46-48
• 第4章 實(shí)驗(yàn)分析48-57
• 4.1 實(shí)驗(yàn)臺(tái)搭建48
• 4.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備48-52
• 4.2.1 檢測(cè)電路48-51
• 4.2.2 敏感元件51-52
• 4.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析52-56
• 4.4 本章小結(jié)56-57
• 結(jié)論57-59
• 參考文獻(xiàn)59-62
• 致謝62-63
• 攻讀碩士期間發(fā)表（含錄用）的學(xué)術(shù)論文63-64

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本文編號(hào)：1067027