油液中铁磁性金属颗粒检测仪研制

发布时间：2020-07-04 02:51

【摘要】：随着我国工业技术的不断发展,大到大型机械设备,小到汽车等家用机械设备,充斥在我们的生活中。越来越多的机械设备担当着至关重要的角色,对我们的生活起到了重要的作用。在机械设备的运行过程中,内部的部件会因为相互摩擦产生磨损颗粒,这些磨损颗粒会在润滑油液中循环。通过对油液中的金属颗粒的数量、粒径的占比等信息进行测量,我们可以得知油液的情况,进而可以预防机械设备发生故障的发生,增加机械设备的安全性,延长机械设备的使用寿命。现有的油液中金属颗粒检测方法有的效率低下或者精度不高,有的设备昂贵。为此,本文研制一种基于双激励反向电感式传感器设计原理的油液中铁磁性金属颗粒检测仪,实现对油液中的铁磁性金属颗粒的在线检测。研究的主要内容如下:首先对金属颗粒检测仪的研究背景和意义进行了介绍,对检测系统的理论基础和相关技术进行分析,分析了感应电压信号的特征,并对检波解调电路进行仿真,结果证明解调滤波电路可以有效的对波形进行处理,为检测系统的实物制作提供了理论参考依据。其次,对电磁式传感器的内部磁场的分布进行了分析和推导,并建立了相应的数学公式,利用有限元分析软件COMSOL Multiphysics对两种传感器模型进行对比,最终选用新型三线圈外包式传感器作为测量传感器。设计制作了检测系统的硬件部分和软件部分。检测系统的硬件部分包括信号发生器、传感器、放大滤波电路、检波解调及低通滤波电路等装置。系统的软件部分完成了数据信息采集,利用STM32F103单片机进行ADC采样,并将采样的结果传递到上位机进行数据处理,上位机软件通过颗粒处理算法对采集的颗粒的粒径进行处理,进而得出粒径区间数、粒径颗粒百分比等信息,并通过数据表格和图形动态显示测量结果,实现对磨损颗粒的监测,完成对磨粒的数据采集、与下位机的数据通信、应用颗粒检测算法对数据进行处理、利用数据库实现数据存储、在应用软件上动态显示数据及打印报表等功能。最后,进行了系统的有关实验,让不同粒径的金属颗粒通过传感器,对研制的铁磁性金属颗粒检测仪的性能进行了验证,结果表明:该铁磁性金属颗粒检测仪能有效的捕捉粒径大于100μm的铁磁性金属颗粒,基本性能达到预期设计要求,可实现对机械设备磨损情况的监测。
【学位授予单位】：济南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TH89;TP368.1;TP212
【图文】：

论定律沿电流的方向取导线的线元 dl，那么该尔定律的原理是任一电流元 Idl 在空间中流元 Idl 的大小成正比，与电流元的位元到该点的距离 r 的平方成反比关系[23]的矢量表达式为：rIdlrdB304 则可知，垂直于 r 于 Id l所组成的平面的磁场分布。

.2 载流导线在任意点的磁感应强度，该载流导线在该点的磁感应rIdlBdB2sin40 场的影响的物质叫做磁介质，不同的磁磁质分子的固有磁矩沿着磁场电流产生的磁场会加强外磁场的理论基础

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本文编号：2740526