油路磨粒检测方法和电路研究.pdf

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1、电子科技大学UNIVERSITYOFELECTRONICSCIENCEANDTECHNOLOGYOFCHINA硕士学位论文MASTERDISSERTATION论文题目：油路磨粒检测方法与电路研究学科专业：测试计量技术及仪器指导教师：詹惠琴教授作者姓名：傅舰艇班级学号：200921070326万方数据分类号密级注1UDC学位论文油路磨粒检测方法和电路研究傅舰艇指导教师詹惠琴教授_电子科技大学成都申请学位级别硕士专业名称测试计量技术及仪器论文提交日期2012.04论文答辩日期2012.05学位授予单位和日期电子科技大学2012.06答辩委员会主席谢永乐评阅人古天

2、祥、古军2012年05月21日注1：注明《国际十进分类法UDC》的类号万方数据独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。签名：日期：年月日关于论文使用授权的说明本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论

3、文被查阅和借阅。本人授权电子科技大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后应遵守此规定）签名：导师签名：日期：年月日万方数据摘要摘要旋转机械作为动力机械设备的心脏，因其常工作在高温、高速的恶劣环境，成为容易失效的部件，所以旋转机械运行状况直接决定了设备是否能正常的工作的关键指标。设备润滑油中包含了磨损过程中产生的金属磨粒，磨粒的数量、形状、成分、总质量等信息与旋转机械部件的运行状态以及磨损情况密切相关。通过对油液中金属磨粒的参数变化来判断机器的磨损状况，预测设备性能

4、的发展趋势，预防故障事故的发生。因此，对润滑油中的金属磨粒进行检测与分析具有很重要的工程应用价值。本论文根据依据润滑油中金属磨粒与电感线圈之间耦合关系，建立了三种数学模型，并由此设计了三种结构的在线型电感式磨粒监测传感器。当含有金属磨粒的润滑油流过该传感器时，电感线圈磁导率发生变化，引起感应线圈磁场扰动，并将磁场的变化转换为电信号，通过分析和提取此感应信号来确定通过传感器的金属磨粒的大小、数量与材料。由于电感式磨粒检测传感器对环境的噪声与振动的干扰很敏感，金属磨粒引起的感应信号容易被噪声与干扰所淹没。为了从严重混合的信号中提取微弱的感应信号，本文首先讨论了电

5、感式磨粒检测系统的抗干扰处理，然后进行检测电路的研究。针对三种电感式磨粒传感器的输出感应信号特征，分别进行了信号检测装置的设计，主要包括双路精密调相激励源、低噪声前置放大电路、精密整流电路、相位同步检波电路以及后级滤波放大电路的设计。在实验中，三螺管磨粒检测传感器对金属磨粒的检测分辨率200m，并能通过感应信号的相位来判断磨粒的材质（铁磁性磨粒与非铁磁性磨粒的感应信号相位相反）。结合后端的A/D转换模块、DSP数据处理模块，统计与分析油路中的铁磁磨粒的含量，初步实现了判断旋转机械的磨损情况。关键词:磨粒监测；电感式传感器；抗干扰处理；双路精密调相激励源；低

6、噪声检测电路；I万方数据AbstractAbstractAbstract：Theamountofmetallicdebrisinthelubricantoilreflectsalotofinformationaboutthestateofmechanicalequipmentoperation,asanimportantindicatortojudgewhetherthemachineoperatenormally,thereforedetectionandanalysisofmetalwearparticlesinlubricantoilisaveryim

7、portantengineeringapplication.Theinductiveoildebrisdetectionsensorisaclassofon-linemetallicparticlemonitoringsensorinstalledinthepipeofthecirculatinglubricantoil,bassonthecouplingrelationbetweenthemetalabrasiveparticleandinductorcoil.Whenthemetalwearparticlepassthroughtheinductiveo

8、ildebrisdetectionsensor,it