新型磨粒在线监测传感器及其试验研究

依据润滑油中磨粒与电感线圈之间耦合关系,设计了1种新型的电感式磨粒传感器,并建立了相应的在线磨粒测试系统.利用在线磨粒监测试验台,对传感器的磨粒检出能力、测试结果的一致性以及测试系统输出与磨粒通过速度的关系进行了试验.结果表明:该在线磨粒监测传感器对粒度大于500μm的铜磨粒和粒度大于100μm的铁磨粒具有较好的检测能力;磁性磨粒收集装置能显著提高传感器对小尺寸铁磁质磨粒的检测能力;在磨粒速度一定情况下,传感器对不同类别不同粒度的磨粒输出一致性好;磨粒速度对测试系统输出影响较大,磨粒速度越快,测试系统输出越小;提高传感器信号放大电路的频响范围,将改善测试系统的响应速度,提高对高速磨粒的检出能力.本研究结论证明该传感器能较好地满足在线磨粒监测的要求.

微量铁磁性颗粒定量检测传感器

润滑油中的微量铁磁性颗粒反映了润滑部位各运动部件磨损的状况，是机械设备磨损工况监测的重要检测对象，对微量铁磁性颗粒进行定量检测的传感器是研制该类检测仪器的关键，本文研究一种可用于对微量铁磁性颗粒进行定量检测的传感器，文中对该种传感器进行了理论分析，并介绍了工艺参数和性能指标。

基于巨磁电阻传感器的油液铁磁性磨粒检测研究

针对油料原子发射光谱仪对大于10μm的磨粒检测效率不高,不能有效反映油液磨粒浓度的问题。通过检测经特定磁场磁化和聚集后油样中铁磁性磨粒剩余磁场的大小,来反映油样中铁磁性磨粒浓度大小的方法,利用巨磁电阻磁场传感器,设计一种油液铁磁性磨粒检测装置。该检测装置对同一油样的检测具有较好的重复性;对浓度和尺寸分布均不同的铁磁性磨粒油样,其检测结果并没有因尺寸分布的不同而出现明显的差别。该油液磨粒检测装置可以克服原子发射光谱仪对铁磁性大磨粒检测效率不高,不能有效反映油样铁磁性磨粒浓度的缺点。

润滑油中铁磁颗粒的检测

根据对油中铁磁颗粒检测的需要 ,设计了铁磁颗粒传感器 ,并对其进行了特性试验。论述了对润滑油中铁磁颗粒检测的检测方法 。

三线圈电感式滑油磨屑传感器检测电路设计

在机械系统的润滑油路中,由磨损产生的金属颗粒能够实时反映设备的磨损情况,设备健康状况可由在线滑油磨屑检测传感器实时监测。基于电感式三线圈传感器模型设计了传感器检测电路,主要包括驱动电路、极性变换电路、滤波电路、压流转换电路、放大电路、解调电路、单片机系统电路和上位机通信电路等。试验结果表明该检测电路可以方便地调节驱动信号,同时能够快速、准确地采集传感器的输出信号。

高梯度静磁场的多通道磨粒检测传感技术研究

针对机械设备磨损在线检测系统存在的大流量和高灵敏度难以同时满足的问题,提出了基于对向布置环形磁铁的多通道磨粒在线检测传感器结构.通过建立传感器磁特性及铁磁性磨粒磁化的数学模型,推导得到了磨粒通过传感器时磁场扰动的解析解;进而采用仿真与实验的方法验证了传感器结构参数对传感器性能的影响规律.研究表明,铁磁性球体磨粒通过传感器时,其内部磁感应强度约为背景磁感应强度的3倍,且传感器感应线圈布置于磁铁外边缘比布置于磁铁内边缘时的检测灵敏度高约10.1%;同时,随着磁铁外径及两磁铁轴向间距的增加,传感器输出感应电压呈现先增加后下降的趋势.采用优化后结构参数的传感器可实现直径80μm铁磁性磨粒的有效检测.

LC并联对电感式磨损传感器检测精度的影响研究

针对LC并联对传感器的检测性能影响,基于传感器的检测原理,建立了LC并联结构下磨粒引起的传感器输出电动势的数学模型。采用COMSOL仿真软件对不同LC并联结构下的线圈模型进行磨粒检测电磁场仿真,重点对三线圈LC并联结构中检测线圈的并联电容参数进行优化设计。仿真结果表明:激励线圈LC并联谐振下,激励线圈电流随频率变化率增大,线圈轴向磁通密度增强;检测线圈LC并联结构极大增强传感器对磨粒的检测精度,当电容值为7.53 nF时,其输出信号峰峰值最大;三线圈LC并联结构下磨粒引起的输出信号比无电容结构条件下增强了11.65倍。研究结果为高灵敏度电感式磨损传感器的设计提供指导。

双线式螺线管型磨粒传感器设计及其实验研究

为提高螺线管型磨粒传感器的信噪比和检测能力,实现更小金属颗粒的检测,根据并联电感原理设计并制作基于微流道的双线式螺线管型磨粒传感器.对双线式螺线管型磨粒传感器的检测原理进行理论分析,并对相互并联的双线圈等效电感值进行公式推导.使用本文设计制作的双线圈磨粒传感器与传统的单线圈传感器,分别对不同粒径梯度的铁颗粒进行检测与计数,并将检测数据进行对比.实验结果显示,双线圈磨粒传感器可实现5μm铁颗粒的检测;双线式螺线管型磨粒传感器检测信号的信噪比高于单线圈磨粒传感器,最大可达3倍.本文研制的双线式螺线管型磨粒传感器可用于油液中微米级金属颗粒的检测,且具有较高的检测精度.