基于电介质介电常数测量的油液在线监测技术研究

润滑油的劣化过程蕴含着发动机的故障信息,在这一过程中其介电常数会有对应的变化.提出了一种基于电介质介电常数测量的油液在线监测方法,并对监测原理进行了介绍,设计了油液在线监测系统包括电容传感器、微小电容变化量检测电路及相应的测试分析软件.对不同污染度的润滑油进行了检测实验,结果表明该系统能够准确有效地监测油液的介电常数的变化,可为发动机更换润滑油及故障诊断提供参考依据.     

一种润滑油污染度检测传感器的仿真设计

针对润滑油中金属磨粒的数量是引起润滑油裂变的重要原因,设计并仿真了润滑油介电常数检测传感器,研究了润滑油中磨粒数量对介电常数的影响。利用ANSYS有限元工具仿真出润滑油中磨粒含量引起的介电常数变化,优化了传感器结构参数。润滑油中磨粒含量由0.1%变化到0.5%时该传感器输出电容值变化量约为2 pF,并且电容变化量与磨粒含量呈线性关系,因此,可通过检测润滑油介电常数的变化来确定润滑油劣化度。     

基于嵌入式的润滑油特性在线监测与分析系统

润滑油油液的品质对电厂机械设备的稳定运行有着重要的影响。传统的人工抽检方法又具有一定的局限性,基于此开发了一套嵌入式润滑油油液特性在线监测分析系统。该系统可实时在线监测润滑油的粘度、温度等参数信息,并通过实验对该系统的功能与可靠性进行了验证。     

用于柱层析的新型介电常数检测器研究

利用被分析/分离的有机化合物(溶质)与流动相(溶剂)的介电常数不同,则其浓度的变化将反映为溶液电容量的变化的特点,本文提出一种基于开关电容网络原理的微电容测量电路作为在线介电常数检测器.通过实验验证电路具有良好的灵敏度、线性度和温度稳定性.最后测量了多种有机溶液在不同浓度下的电容,表明电路输出电压与溶液浓度具有良好的线性关系.     

同一柱面电容传感器探头数学模型解析解

为快速、准确地检测谷物颗粒的含水率,设计了同一柱面电容传感器探头,采用电容器边缘效应感应周围物体的介电常数.利用电磁场相关理论,推导出传感器的电容量与被测颗粒物体相对介电常数的数学模型.设计了具体尺寸的传感器探头,计算出电容量与谷物相对介电常数的表达式.温度一定时,探头对稻谷进行了初步试验,发现装置的电容量与谷物的含水率呈线性关系.结果验证了同一柱面电容传感器探头的数学模型的正确性.     

射频电容传感器非线性校正方法研究

在油品含水量智能检测系统的开发过程中,使用了射频电容传感器。基于水的介电常数远远大于油的介电常数,因而两者呈现了不同的射频阻抗特性。针对射频电容传感器的非线性特性和在对油品水分检测过程中传感器存在对温度的交叉灵敏度问题,提出了基于L-M算法的多层前向神经网络建立传感器逆模型的二维非线性校正方法。为了保证神经网络训练达到最佳效果,对采集的数据提出了抗脉冲滤波和限幅滤波算法。实验结果验证了上述方法的可行性和实用性。     

基于多传感器信息融合的油品水分检测系统

在油品含水量智能检测系统中，基于水的介电常数远远大于油的介电常数，因而两者所呈现的射频阻抗特性不相同的原理，使用了射频电容传感器，但在测试过程中发现传感器的输出不但决定于含水量一个参量，环境温度发生变化时系统的输出值也会发生变化，即系统对温度存在交叉灵敏度，从而影响系统性能和测量准确度，因此在油品含水量智能检测系统中，通过对温度和水分两个参量进行监测，并采用多传感器信息融合技术对传感器输入信息温度和水分，输出信息温度电压和水分电压进行融合处理以提高目标参量的测量准确度和测量系统的温度稳定性。     

叉指电容对铁电薄膜移相器相移影响的研究

文章采用准静态场法和分布参数电路模型分析计算了共面波导结构(CPW)铁电薄膜移相器的电容值与有效介电常数,通过对高频仿真软件HFSS的模拟结果与计算的不同结构电容值间的验证,发现电容值与有效介电常数表现出一种近似的线性关系。     

基于小波变换的油液金属颗粒检测算法研究

为了实时掌握发动机滑油系统的磨损状况,需要在线监测系统连续监测发动机内部磨损情况.随着发动机的工作时间与磨损状态的不同,其金属磨粒的浓度、成分、尺寸等参数均发生不同的变化.因此,滑油油液中金属颗粒参数的变化可以作为重要指标来反映发动机的磨损状态,需要专门的传感器系统进行实时在线监测.但由于使用环境等因素影响,往往会使油液金属颗粒信号包含噪声,对信息检测造成影响.提出一种基于小波变换的油液金属颗粒检测算法,充分利用小波变换对时域和频域的良好局部化性质以及多分辨率分析的特点,并结合发动机实际工况下的信号特征对信号进行降噪及检测,并对算法进行了实验验证.结果表明,该算法可以有效地实现信号降噪及检测.     

基于光子晶体光纤的在线压力监测技术

为了监测紧凑结构件的内部层间压力,提出一种采用新型材料保偏光子晶体光纤为敏感单元的嵌入式压力在线检测技术。建立了传感模型,采用Sagnac干涉技术组建检测系统,并进行了实验研究。通过实验验证,检测系统输出干涉峰值的移动量与光纤横向压力成线性关系,传感器可检测压力范围为0~10 kN,压力灵敏系数为0.4414 nm/kN,传感器精度2.6%,且能明显观测到光纤上方垫层材料的松弛效应。试验验证敏感单元的重复性能良好,且温度敏感系数仅为-11.8 pm/℃,使得该类传感器具有良好的抗温度干扰性及工程实际应用性。