润滑油液在线磨粒监测系统的设计与研究

发布时间：2017-05-01 21:14

  本文关键词：润滑油液在线磨粒监测系统的设计与研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：润滑油液的在线监测可以获取旋转设备的早期故障信息，，且具有连续性和实时性等优点。本论文以检测油液中铁磁性磨粒的尺寸和浓度为研究任务，开发了一款润滑油液在线磨粒监测系统。主要工作如下： 首先，对螺管型差动变压器式磨粒监测传感器的基本工作原理进行了详细的介绍，并对传感器主要性能指标进行了讨论，分析了传感器零残电压产生的原因，并设计了零残电压补偿的方法。 其次，设计了系统的硬件电路部分和软件部分。硬件电路部分包括前端调理模拟电路和数字电路。前端调理模拟电路主要对信号进行了零残电压补偿、前置放大、带通滤波、真有效值转换以及调零放大。真有效值转换将零残电压转换为稳定的直流信号，而保留了有用信息，是本课题创新点之一。数字电路选择基于ARM920T内核的S3C2440处理器为系统微处理器，设计了LCD接口、SD卡接口、USB接口和JTAG接口等相关模块的电路。软件部分主要是利用ADS开发环境实现了数字电路的相关模块功能，以及创新性的采用局部加权回归散点平滑算法(LOWESS)和极值转换对采集数据进行了预处理。 最后，在对前端调理模拟电路进行调试的基础上，搭建了实验平台，通过对含有不同粒度铁磁性颗粒的油液流经系统时，系统的输出数据进行分析，验证了在线磨粒监测系统的有效性和在工业应用中的可行性。
【关键词】：在线监测 润滑 磨粒分析 信号处理
【学位授予单位】：燕山大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TP274;TH117.2
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第1章 绪论9-16
• 1.1 油液监测技术的研究背景与意义9-10
• 1.2 油液监测技术的研究内容和发展历程10-12
• 1.2.1 油液监测技术的研究内容10-11
• 1.2.2 油液监测技术的发展历程11-12
• 1.3 在线油液监测技术的应用现状和发展趋势12-14
• 1.3.1 光电型油液监测传感器12-13
• 1.3.2 电磁型磨粒监测传感器13
• 1.3.3 导电型磨粒监测传感器13-14
• 1.3.4 超声波型磨粒监测传感器14
• 1.4 本文研究的主要内容14-16
• 第2章 螺管型差动变压器式磨粒监测传感器的理论基础16-23
• 2.1 引言16
• 2.2 螺管型差动变压器式磨粒监测传感器的工作原理16-19
• 2.3 螺管型差动变压器式磨粒监测传感器主要性能指标19-21
• 2.4 零残电压误差分析及补偿21-22
• 2.5 本章小结22-23
• 第3章 系统的主要硬件电路设计23-42
• 3.1 引言23
• 3.2 系统硬件框架23-24
• 3.3 前端调理模拟电路24-33
• 3.3.1 零残电压补偿电路设计24
• 3.3.2 前置放大电路设计24-26
• 3.3.3 带通滤波电路设计26-29
• 3.3.4 真有效值转换电路设计29-32
• 3.3.5 调零放大电路设计32-33
• 3.4 数字电路部分33-38
• 3.4.1 处理器选择34
• 3.4.2 LCD 接口模块34-35
• 3.4.3 SD 卡接口模块35-36
• 3.4.4 JTAG 接口模块36-37
• 3.4.5 USB Device 接口模块37
• 3.4.6 RS-232 串口接口模块37-38
• 3.4.7 复位模块38
• 3.5 供电电源部分38-40
• 3.6 本章小结40-42
• 第4章 基于 ADS 开发环境的系统软件设计与实现42-59
• 4.1 引言42
• 4.2 ADS 嵌入式集成开发环境简介42
• 4.3 系统软件总体设计42-44
• 4.3.1 系统软件功能模块简介42-43
• 4.3.2 系统主程序流程图43-44
• 4.4 系统初始化44-46
• 4.5 A/D 转换46-47
• 4.6 数据预处理47-53
• 4.6.1 局部加权回归散点平滑算法(LOWESS)48-51
• 4.6.2 极值转换51-53
• 4.7 LCD 波形显示53-56
• 4.8 SD 卡数据存储56-58
• 4.8.1 模式选择56
• 4.8.2 SD 卡初始化56-58
• 4.8.3 数据存储58
• 4.9 本章小结58-59
• 第5章 系统调试及实验分析59-69
• 5.1 引言59-60
• 5.2 前端调理模拟电路调试60-63
• 5.3 系统实验及分析63-68
• 5.3.1 搭建实验平台63-65
• 5.3.2 不同粒度铁磁性颗粒条件下的系统实验及分析65-68
• 5.4 本章小结68-69
• 结论69-71
• 参考文献71-75
• 攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果75-76
• 致谢76-77
• 作者简介77

【参考文献】

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本文编号：339683