反向雙激勵(lì)螺管磨粒傳感器設(shè)計(jì)及其特性研究.pdf

1、為保證機(jī)器正常運(yùn)行,除精心設(shè)計(jì)外,及時(shí)監(jiān)測(cè)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài),可實(shí)現(xiàn)故障預(yù)報(bào)和預(yù)知性維修.而機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行部件,磨損失效約占80﹪左右,磨損失效狀態(tài)監(jiān)測(cè)已有多種技術(shù),例如振動(dòng)監(jiān)測(cè)、聲發(fā)射監(jiān)測(cè)、溫度監(jiān)測(cè)、油液磨粒監(jiān)測(cè)等.其中油液磨粒監(jiān)測(cè)最有效,因?yàn)橄喈?dāng)多設(shè)備,用振動(dòng)監(jiān)測(cè)發(fā)現(xiàn)故障往往滯后于油液磨粒監(jiān)測(cè),即油液磨粒監(jiān)測(cè)能提供設(shè)備早期故障信息.機(jī)械設(shè)備的油液磨粒監(jiān)測(cè)有兩類:離線與在線監(jiān)測(cè).離線監(jiān)測(cè)如光譜分析、鐵譜分析、掃描電鏡等;在線監(jiān)測(cè)有在線磨粒計(jì)

2、數(shù)器、磨粒分析器等,離線監(jiān)測(cè)會(huì)造成故障信息丟失,在線鐵譜儀分析時(shí)間長(zhǎng)且只能分析鐵磁性磨粒,而顆粒計(jì)數(shù)方法并不能真正實(shí)現(xiàn)在線監(jiān)測(cè).要真正實(shí)現(xiàn)機(jī)械設(shè)備中油液磨粒在線監(jiān)測(cè),只有螺線管式傳感器 這種傳感器可直接接入設(shè)備潤(rùn)滑系統(tǒng)或液壓系統(tǒng)中.本文結(jié)合現(xiàn)有幾種螺線管式傳感器的工作原理,在電磁學(xué)理論基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)出一種反向雙激勵(lì)型螺線管式傳感器(簡(jiǎn)稱FSL傳感器),并運(yùn)用電磁學(xué)理論對(duì)其傳感特性進(jìn)行了定性分析.理論分析表明:①FSL傳感器可對(duì)油液中抗磁質(zhì)磨

3、粒與鐵磁質(zhì)磨粒進(jìn)行監(jiān)測(cè):②兩種磨粒輸出信號(hào)的相位相反;③輸出信號(hào)的幅值與磁介質(zhì)大小成比例.運(yùn)用ANSYS軟件對(duì)不同物理參數(shù)的FSL傳感器的輸出特性進(jìn)行了數(shù)值模擬.物理參數(shù)的變化條件包括1)不同線圈尺寸大小,2)不同窗口面積,3)金屬磨粒在傳感器中不同位置,4)線圈匝數(shù)比不同,5)線圈匝數(shù)不同,6)線圈充填系數(shù)不同,7)中央傳感線圈匝數(shù)、充填系數(shù)不同,8)顆粒大小不同,9)金屬磨粒材質(zhì)不同,10)激勵(lì)頻率不同,等等.通過(guò)結(jié)果比較.選出了最