论文部分内容阅读
生产和使用中，机械设备由于切削、磨损而产生的磨粒会悬浮在油液系统中，随着工作时间以及磨损状态的不同，磨粒的尺寸、浓度以及成分等参数会发生变化。研究表明，机械设备故障约80％由润滑失效以及磨损造成，其中由磨粒诱因而造成的磨损占据其故障的82％。若不及时发现这些问题，则可能产生重大机械故障、增加非计划停车，降低经济效益。因此对机械设备油液系统中金属磨粒的检测具有非常重要的意义。 本文总结了油液中金属磨粒检测的相关背景、国内外研究现状，并分析了目前所存在的问题以及发展趋势。针对目前的检测方法不能区分金属磨粒的属性、所检测的金属磨粒尺寸较大以及微通道电感检测法检测油液样品量少的缺点，提出微电感传感器检测金属磨粒，并且利用逆向思维将微传感器潜入油液管道中进行检测的方法。 首先，分析微电感传感器检测金属磨粒的原理。探讨方形平面电感线圈以及圆形平面电感线圈的等效电感计算模型及电感计算方法。根据微电感传感器的等效电路，从理论上分析激励频率对检测电感变化率的影响。 其次，基于Ansoft Maxwell软件建立微线圈检测金属磨粒的仿真模型。分析检测距离变化对微线圈电感变化率的影响，研究微线圈匝数、绕制方式等参数对其检测电感变化率的影响。为提高微电感线圈的检测性能，仿真研究磁芯材料对微线圈电感变化率的影响。基于COMSOL软件仿真分析油液中金属磨粒的流动特性。 之后，搭建微电感传感器检测金属磨粒的静态实验系统。利用该系统从实验方面研究检测距离与传感器电感变化率之间的关系，验证仿真的正确性。此外，设计并进行扫频实验，研究微线圈激励频率与传感器电感变化率之间的关系。 最后，将微线圈潜入油液管道中，建立检测油液中金属磨粒的动态检测系统。对含有80μm至100μm铁磨粒以及铜磨粒的油液样品分别进行动态检测，通过实验检验此方法对油液中金属磨粒检测的可行性。