電磁式油液磨損顆粒在線監(jiān)測技術(shù)

第1章 概述 001
1.1　油液磨粒監(jiān)測技術(shù) 002
1.1.1　基于光學(xué)的磨粒監(jiān)測法 003
1.1.2　基于電學(xué)的磨粒監(jiān)測法 005
1.1.3　基于聲學(xué)的磨粒監(jiān)測法 006
1.1.4　基于磁學(xué)的磨粒監(jiān)測法 007
1.2　電磁式磨粒在線監(jiān)測技術(shù) 011
1.2.1　電磁式磨粒在線監(jiān)測技術(shù)研究現(xiàn)狀 012
1.2.2　電磁式磨粒在線監(jiān)測技術(shù)存在的問題 016
1.2.3　電磁式磨粒在線監(jiān)測技術(shù)的發(fā)展趨勢 016
1.3　本章小結(jié) 017
　
第2章 電磁式磨粒監(jiān)測傳感器數(shù)學(xué)建模 019
2.1　磨粒與設(shè)備磨損的關(guān)系 020
2.1.1　磨損失效的磨粒特征 020
2.1.2　磨損失效的磨粒種類 022
2.2　磨粒檢測磁特性建模 023
2.2.1　單磨粒磁特性建模分析 023
2.2.2　多磨粒磁特性建模分析 030
2.3　靜磁場中球體金屬磨粒磁特性研究 034
2.3.1　靜磁場中鐵磁性球體磨粒磁感應(yīng)強(qiáng)度分布研究 034
2.3.2　靜磁場中鐵磁性球體磨粒引起的磁能變化 038
2.4　交變磁場中球體磨粒磁特性研究 041
2.4.1　交變磁場中鐵磁性球體磨粒磁感應(yīng)強(qiáng)度分布研究 041
2.4.2　交變磁場中非鐵磁性球體磨粒磁感應(yīng)強(qiáng)度分布研究 049
2.4.3　交變磁場中球體磨粒引起的磁能變化 050
2.5　本章小結(jié) 052
　　
第3章 磨粒監(jiān)測傳感器輸出信號(hào)影響因素分析 055
3.1　磨粒在線監(jiān)測傳感器磁場和感應(yīng)電動(dòng)勢計(jì)算 056
3.1.1 磨粒在線監(jiān)測傳感器磁場計(jì)算 056
3.1.2　磨粒在線監(jiān)測傳感器感應(yīng)電動(dòng)勢計(jì)算 063
3.2 勵(lì)磁線圈寬度對(duì)傳感器輸出的影響 065
3.2.1　勵(lì)磁線圈寬度對(duì)傳感器內(nèi)部磁場的影響 065
3.2.2　勵(lì)磁線圈寬度對(duì)感應(yīng)電動(dòng)勢的影響 066
3.3 勵(lì)磁線圈匝數(shù)對(duì)傳感器輸出的影響 067
3.3.1　勵(lì)磁線圈匝數(shù)對(duì)傳感器內(nèi)部磁場的影響 067
3.3.2　勵(lì)磁線圈匝數(shù)對(duì)感應(yīng)電動(dòng)勢的影響 068
3.4 勵(lì)磁線圈間距對(duì)傳感器輸出的影響 068
3.4.1　勵(lì)磁線圈間距對(duì)傳感器內(nèi)部磁場的影響 068
3.4.2　勵(lì)磁線圈間距對(duì)感應(yīng)電動(dòng)勢的影響 069
3.5　其他參數(shù)對(duì)傳感器輸出的影響 072
3.5.1　勵(lì)磁頻率對(duì)感應(yīng)電動(dòng)勢的影響 072
3.5.2　磨粒直徑對(duì)感應(yīng)電動(dòng)勢的影響 075
3.5.3　傳感器內(nèi)徑對(duì)感應(yīng)電動(dòng)勢的影響 076
3.6　本章小結(jié) 076
　　
第4章 傳感器結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化與設(shè)計(jì) 079
4.1　傳感器結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化的性能評(píng)價(jià)指標(biāo) 080
4.2　線圈結(jié)構(gòu)參數(shù)與磁場均勻性分析 084
4.2.1　線圈結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)磁場均勻性的影響 084
4.2.2　正交試驗(yàn)分析線圈參數(shù)對(duì)磁場均勻性的影響 087
4.3　傳感器線圈結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化建模 089
4.3.1　粒子群優(yōu)化算法概述 089
4.3.2　粒子群優(yōu)化算法流程 091
4.3.3　粒子群算法結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化的目標(biāo)函數(shù) 092
4.3.4　粒子群算法優(yōu)化結(jié)果分析 093
4.4　傳感器其他參數(shù)的設(shè)計(jì)與計(jì)算 094
4.4.1　傳感器軸向尺寸和外徑的確定 094
4.4.2　傳感器電路參數(shù)的確定 095
4.5　本章小結(jié) 097

第5章 高靈敏度感應(yīng)信號(hào)檢測方法 099
5.1　添加高磁導(dǎo)率鐵芯方法提高檢測靈敏度 100
5.1.1　應(yīng)用高磁導(dǎo)率鐵芯的電磁式傳感器結(jié)構(gòu) 100
5.1.2　鐵芯結(jié)構(gòu)對(duì)傳感器性能的影響 101
5.1.3　線圈四側(cè)鐵芯結(jié)構(gòu)及其對(duì)性能的影響 106
5.1.4　鐵芯參數(shù)對(duì)傳感器性能影響的仿真分析 108
5.2　諧振電路方法提高檢測靈敏度 114
5.2.1　LC諧振電路原理 114
5.2.2　LC諧振電路對(duì)傳感器靈敏度影響的分析 116
5.3　微弱磨粒信號(hào)的快速提取 120
5.4　磨粒微弱感應(yīng)信號(hào)濾波 124
5.4.1　小波閾值濾波算法 124
5.4.2　小波濾波關(guān)鍵參數(shù)的確定 125
5.4.3　信號(hào)濾波效果的評(píng)價(jià)指標(biāo) 128
5.4.4　不同濾波技術(shù)的仿真分析 129
5.5　本章小結(jié) 130

第6章 高靈敏度磨粒在線監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計(jì) 133
6.1　電感式油液磨粒在線監(jiān)測儀器設(shè)計(jì) 134
6.1.1　傳感器監(jiān)測儀器系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì) 134
6.1.2　傳輸協(xié)議的設(shè)計(jì) 135
6.1.3　監(jiān)測傳感器 135
6.2　數(shù)字鎖相放大器 138
6.2.1　鎖相放大器原理概述 138
6.2.2　鎖相放大器的工作原理 139
6.2.3　數(shù)字鎖相放大器設(shè)計(jì) 143
6.3　交流穩(wěn)流勵(lì)磁電路 145
6.3.1　基于FPGA的正弦波形發(fā)生器 145
6.3.2　模擬低通濾波器 146
6.3.3　波形放大電路 147
6.3.4　驅(qū)動(dòng)電路 148
6.3.5　電路測試 149
6.4　磨粒監(jiān)測軟件設(shè)計(jì) 151
6.5　本章小結(jié) 153

第7章 油液磨粒在線監(jiān)測實(shí)驗(yàn) 155
7.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)チ５倪x取 156
7.2 磨粒監(jiān)測模擬實(shí)驗(yàn) 160
7.2.1　單磨粒實(shí)驗(yàn) 160
7.2.2　雙磨粒實(shí)驗(yàn) 168
7.2.3　添加高磁導(dǎo)率鐵芯的傳感器監(jiān)測實(shí)驗(yàn) 171
7.2.4　傳感器線圈參數(shù)優(yōu)化實(shí)驗(yàn) 175
7.3 磨粒監(jiān)測油液實(shí)驗(yàn) 180
7.3.1　磨粒監(jiān)測油液實(shí)驗(yàn)概述 180
7.3.2 傳感器結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化油液實(shí)驗(yàn) 182
7.3.3　磨粒監(jiān)測匯流排傳動(dòng)系統(tǒng)油液實(shí)驗(yàn) 185
7.4　本章小結(jié) 188

參考文獻(xiàn) 189