反向雙激勵螺管磨粒傳感器設計及其特性研究.pdf

1、為保證機器正常運行,除精心設計外,及時監(jiān)測設備運行狀態(tài),可實現故障預報和預知性維修.而機械設備的運行部件,磨損失效約占80﹪左右,磨損失效狀態(tài)監(jiān)測已有多種技術,例如振動監(jiān)測、聲發(fā)射監(jiān)測、溫度監(jiān)測、油液磨粒監(jiān)測等.其中油液磨粒監(jiān)測最有效,因為相當多設備,用振動監(jiān)測發(fā)現故障往往滯后于油液磨粒監(jiān)測,即油液磨粒監(jiān)測能提供設備早期故障信息.機械設備的油液磨粒監(jiān)測有兩類:離線與在線監(jiān)測.離線監(jiān)測如光譜分析、鐵譜分析、掃描電鏡等;在線監(jiān)測有在線磨粒計

2、數器、磨粒分析器等,離線監(jiān)測會造成故障信息丟失,在線鐵譜儀分析時間長且只能分析鐵磁性磨粒,而顆粒計數方法并不能真正實現在線監(jiān)測.要真正實現機械設備中油液磨粒在線監(jiān)測,只有螺線管式傳感器 這種傳感器可直接接入設備潤滑系統或液壓系統中.本文結合現有幾種螺線管式傳感器的工作原理,在電磁學理論基礎上設計出一種反向雙激勵型螺線管式傳感器(簡稱FSL傳感器),并運用電磁學理論對其傳感特性進行了定性分析.理論分析表明:①FSL傳感器可對油液中抗磁質磨

3、粒與鐵磁質磨粒進行監(jiān)測:②兩種磨粒輸出信號的相位相反;③輸出信號的幅值與磁介質大小成比例.運用ANSYS軟件對不同物理參數的FSL傳感器的輸出特性進行了數值模擬.物理參數的變化條件包括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)線圈匝數比不同,5)線圈匝數不同,6)線圈充填系數不同,7)中央傳感線圈匝數、充填系數不同,8)顆粒大小不同,9)金屬磨粒材質不同,10)激勵頻率不同,等等.通過結果比較.選出了最