滑油在线监测的ECT传感器优化及算法研究

发布时间：2018-03-28 22:05

本文选题：ECT　切入点：润滑油检测　出处：《中国民航大学》2017年硕士论文

【摘要】：现代航空发动机结构复杂,工作在大载荷、高温、高转速等恶劣的条件下,当连续工作导致材料超过疲劳极限,就会引起剥落损伤,剥落的金属磨粒进入循环的润滑油中,摩擦损伤逐渐加剧,最终导致设备失效。剥落金属磨粒的成分、大小、形状、数量等特征可直观反映设备的运行状况。本文利用电容层析成像技术(ECT)对发动机的润滑油进行在线监测,以获得润滑油管道内流体的流动情况和颗粒状况,为发动机维护提供参考依据。ECT技术具有安全系数高、非侵入性、实时性好、成本低等特点,在多相流检测领域获得了越来越广泛的应用。但重构图像分辨率低且成像速度慢,为解决这一问题,以便ECT系统更好对润滑油管道内的状况进行实时监测,本文对电容层析成像技术的几个模块进行了优化。本文的主要研究内容如下:1.分析了航空发动机中润滑油磨粒的特点和ECT在滑油检测方面的优势,介绍了国内外已使用的滑油检测技术和发展现状,描述了ECT技术的特点和已有研究成果。2.分析和研究ECT传感器的特点和国内外的相关研究成果,提出了一种基于16旋转电极的电容层析成像技术系统模型,该模型对电容层析成像技术的16电极进行旋转,利用数据采集模块进行多次数据采集,可得到多组有效电容测量值。3.利用主成分分析法(PCA)对旋转电极的ECT模型测得的多组数据进行融合,再利用重建算法进行图像重建,最后,采用图像相关系数(CORR)和图像误差(IME)对重建图像进行客观评价。4.采用图像重建算法对旋转电极的ECT模型测得的多组数据进行图像重建,再利用小波变换对重建得到的多幅图像进行图像融合,最后,采用图像相关系数(CORR)和图像均方根误差(RMSE)对重建图像进行客观评价。5.利用Matlab 2014a和COMSOL Multiphysics 5.0对多种重建算法进行分析和研究,提出了一种基于改进萤火虫算法和最大类间方差法的图像重建算法,并利用图像相关系数(CORR)和图像均方根误差(RMSE)进行客观评价。
[Abstract]:This paper analyzes and studies the characteristics of the lubricating oil in the aero - engine and the present research results , and then uses the image correlation coefficient ( CORR ) and the image - mean square error ( RMSE ) to evaluate the reconstructed image .

【学位授予单位】：中国民航大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：V233.4;TP391.41

【参考文献】