磨粒形态对滑油屑末监测器输出特性的影响

滑油屑末传感器基于磁场微平衡技术,能定量区分铁磁性和非铁磁性颗粒,可以为大型旋转部件健康监测提供重要数据.基于COMSOL建立有限元模型,分析了微平衡磁场下不同椭球磨粒和圆柱磨粒磁化场,并采用ANSYS Maxwell建立滑油屑末传感器模型,研究了不同长径比圆柱磨粒通过滑油屑末传感器时信号强度的变化.结果 表明,铁磁性颗粒经过平衡磁场时,轴线位置上磨粒中心处磁感应强度最大,随着离中心点距离增加磁感应强度衰减;切线位置上磁感应强度随着空间位置变化而改变,在切点处最小.对于不同的铁磁性颗粒形态,当磨粒体积相同时,长径比越大磁感应强度越大,信号强度越大.同时,搭建了滑油屑末测试系统,验证了有限元分析结果的正确性.     

基于深度学习的航空发动机滑油磨粒检测研究

针对滑油中磨粒形状复杂且尺寸大小不一,传统滑油磨粒检测方法存在时效性差、检测尺度小、精度低、非铁磁性磨粒不能检测等缺点。本文设计了一种基于深度学习的航空发动机滑油磨粒检测方法。基于连续流微流控芯片的滑油图像采样方法,构建滑油图像采样系统;设计图像增强方法,进行图像数据增强消融试验研究,针对YOLOv3模型和Faster RCNN模型进行精度测试,结果表明消融试验后的YOLOv3模型检测能力明显优于Faster RCNN模型;为减少消融后YOLOv3模型的误检率,提出SER算法以优化该模型的推理置信度阈值。研究结果表明滑油磨粒检测方法可解决传统测试中存在的问题,且在0.35的置信度阈值下, YOLOv3模型的检测结果能够达到94.2%的召回率和95.9%的精确度。     

基于电容传感的滑油磨粒监测技术研究进展

航空发动机内部旋转部件等区域的磨损,是造成其故障的重要原因.磨损所产生的磨粒是旋转部件磨损状况的重要信息载体,对滑油磨粒进行在线监测,不仅能够掌握滑油系统的健康状态,而且能诊断和评价滑油流经的旋转部件的磨损状况.电容传感器因其结构简单、集成度高、灵敏度高等优势,在滑油监测领域具有应用前景.主要介绍了基于电容测量原理的不同类型传感器及相应的检测技术,并论述了不同类型电容传感技术的优缺点,综述了基于电容传感的滑油监测技术的研究现状.在此基础上展望了滑油磨粒电容传感技术未来发展方向,提出应从环境因素、多维度信号特征提取、磨粒监测收集分析一体化和预测发动机损伤情况等方面进行重点研究,旨在进一步提高滑油磨粒电容传感技术的成熟度以实现工程应用.     

机器油液中磨粒铁磁性甄别及检测系统研究

针对油液磨粒分析中磨粒铁磁性甄别的要求,设计了磨粒分离传感器和视觉检测系统。对磨粒在流场和磁场中受力进行了分析,提出了根据总流道和非铁磁性磨粒流动的检测信息,对铁磁性磨粒间接检测的方法。运用DPIV的方法对观测点的流场进行检测,解决了根据单幅图像准确计算磨粒的污染度的问题。最后,对系统的检测性能进行了实验验证。     

基于微机图象处理的滑油磨粒测量与分析系统

介绍了一种滑油磨粒测量与分析系统。该系统运用计算机图象处理技术，对机械设备滑油中磨粒显微形态测量与分析，并给出设备当前磨损状态的铁谱报表和诊断结论。监测实例表明，该系统显著地提高了状态的铁谱报表和诊断结论。监测实例表明，该系统显著地提高了机械设备磨损状态监测与故障诊断的准确性和自动化水平，具有较高的推广应用价值。     

三线圈电感式滑油磨屑传感器检测电路设计

在机械系统的润滑油路中,由磨损产生的金属颗粒能够实时反映设备的磨损情况,设备健康状况可由在线滑油磨屑检测传感器实时监测.基于电感式三线圈传感器模型设计了传感器检测电路,主要包括驱动电路、极性变换电路、滤波电路、压流转换电路、放大电路、解调电路、单片机系统电路和上位机通信电路等.试验结果表明该检测电路可以方便地调节驱动信号,同时能够快速、准确地采集传感器的输出信号.     

船舶动力与传动装置润滑油状态监测

针对目前舰船动力系统故障定位难、预判不准确的现状,提出了一种应用于船舶动力与传动装置的油液在线监测技术。通过分析舰船动力系统的故障源,阐述了船舶动力与传动装置滑油状态监测的内容,包含油液黏度检测、油液水分检测与油液金属磨粒检测。结合黏度、水分与磨粒检测原理,设计了滑油状态监测试验。通过实船试验,验证了油液在线监测技术在船舶动力与传动装置状态监测中应用的可行性和有效性。     

航空发动机滑油系统金属屑末在线监测技术

针对航空发动机滑油系统中金属屑末在线监测难、检测灵敏度低的现状,基于电磁感应原理,理论推导出了金属屑末通过传感器线圈引起的感应线圈输出电压的表达式,仿真分析了金属颗粒通过传感器时的输出电压,并通过相敏检波(Phase Sensitive Detection, PSD)技术对传感器感应线圈采集到的信号进行解调处理,以提高传感器的采集灵敏度。实验验证了在使用频率为80 kHz、幅值为±10 V的正弦激励信号对13 mm管径进行监测时,传感器对铁磁性金属颗粒的检测灵敏度为80μm,对非铁磁性金属颗粒的检测灵敏度为350μm;为感应式金属屑末传感器的设计提供了理论和技术支持,为航空发动机滑油系统中的金属屑末在线监测提供了技术保障。     

基于图像识别的航空滑油喷嘴流量试验台油位检测系统

考虑到使用静态容积法的航空滑油喷嘴流量试验台采用的磁致伸缩液位传感器在常温下具有较高的温度,但是温度高于常温时,会产生极大温度漂移无法保证试验系统的测量精度,本文将图像识别应用于航空滑油喷嘴流量测量系统中,对从喷嘴排出滑油体积进行自动识别,忽略掉温度变化、传感器精度等对测量精度的影响。通过图像滤波、分割、刻度数字识别、刻度线识别以及油位识别实现对油位的自动测量。通过实验方法与人工读数、磁致伸缩液位传感器读数以及温度补偿后的传感器读数进行对比。结果表明,使用图像识别技术的流量试验台的试验结果与真实值最为接近,能够有效提高检测的精度和效率,降低试验台成本和测试人员的工作量,其试验结果最为可靠。     

模糊故障树分析法在航空发动机滑油渗漏分析中的应用

为准确查找航空发动机滑油渗漏原因,研究模糊故障树理论在飞机故障诊断方面的应用;以CFM56-7B发动机滑油系统为研究对象,将故障树理论应用于滑油系统渗漏故障诊断中,采用下行法求解最小割集得到故障诱因最小事件;根据滑油故障发生概率具有模糊和不确定性特点,结合Delphi专家调查采用模糊数学理论进行定量分析,确定故障诱因事件风险重要度排序;从CFM56-7B滑油渗漏故障原因重要度排序可知,故障诱因依次为后收油池供油口盖封严损坏(x₁)、后收油池滑油回油管接头处裂纹(x₂)、发动机使用MJO291滑油后导致密封材料损坏(x₈)等,维修时应注意;维修单位故障记录验证了方法的有效性,可为准确和快速诊断和排除滑油渗漏故障提供参考。     

基于ANSYS的在线屑末传感器特性研究

滑油中金属屑末的数量和种类反映了发动机润滑部件的磨损情况,对其进行监测可以预测早期故障和减少维修费用。为了获取在线屑末传感器的输出特性,采用电磁感应原理对不同种类金属屑末的检测机理进行研究。利用ANSYS软件建立传感器模型,着重分析了滑油中不同尺寸金属屑末的感应特性。建立了不同种类金属屑末的尺寸与传感器输出信号的映射曲线,为传感器的标定提供了理论依据。采用标准金属屑末进行了传感器输出测试,实验结果表明传感器的输出与金属屑末半径的幂函数成正比。     

基于电容传感器的飞机滑油磨粒检测系统设计

飞机发动机的异常摩擦、磨损会在滑油中产生大量的磨粒,对滑油磨粒的有效检测可以为发动机的故障诊断提供可靠信息。设计了一个弧状极板式电容传感器,但传感器中电容变化量非常小,传统方法难以检测,采用交流电桥式电容检测方法。系统以AD9833为DDS信号发生器给交流电桥施加激励信号,经C/V转换、差分放大、相敏解调以及低通滤波等处理后得到实时电压变化。可实现弱信号的精确检测,且能有效克服杂散电容和寄生电容的影响。多次实验结果均表明：该检测系统具有灵敏度高,稳定性好等特点。     

油液在线监测技术研究进展

油液在线监测技术是机械故障智能诊断的重要发展方向,传感器作为其关键元件,发挥着重要作用。对油液在线监测的粘度传感器、水分传感器、磨粒传感器以及多传感器集成的国内外研究进展进行了介绍。从电磁法、静电法、电感法、图像识别几个方面对磨粒测量与分析的国内外研究进行了介绍。提出了现阶段存在的不足,对油液在线监测的未来发展之路进行了展望。     

旋转机械油路磨粒传感器的设计及仿真研究

设计一种应用于旋转机械油路检测系统的在线式油路磨粒传感器,其性能直接影响油路检测系统的监测结果。重点对传感器检测原理和结构特性等进行定性分析,根据电磁场原理和毕奥-萨伐尔定律等电磁学理论,推导并建立平衡线圈磁场分布数学模型以及传感器输出模型,研究影响传感器输出和磁场分布的几大因数,最后利用电磁场仿真软件对传感器平衡结构线圈的磁场分布进行仿真,为传感器的设计、优化改进提供了重要的理论依据。     

油液磨粒传感器综合测试平台的设计研究

为了满足国内新研航空发动机磨损故障预测及健康管理研究要求,国内研究机构开展了油液在线式磨粒传感器的研究及测试。针对航空发动机油液磨粒传感器暂无准确量值、多参数组合的专业测试条件,提出了一种将精密直线运动控制与振动环境相结合的无介质测试平台技术方案,模拟发动机中润滑油流经传感器的运动状态并给出实验结果。实验结果表明该测试平台能够有效地应用于磨粒传感器的参数测试和性能探究,为航空发动机故障预测类传感器的技术研究提供了一种新的测试验证手段。     

电涡流式油液磨粒监测传感器的研究

近年来,油液监测技术领域的研究和开发的热点集中在油液在线监测方法上。为此提出一种电涡流式基于PCB平面线圈传感器的油液磨粒监测方法,首先通过电磁仿真软件Maxwell进行平面线圈的电磁仿真,获得最优PCB平面线圈的结构设计;然后采用电桥法设计了传感器测量电路,运用模数转换原理设计了信号调理电路;最后制备了此传感器。经过试验,其结果表明:该传感器具有良好的线性度及灵敏度。该研究为微型传感器加入油液磨粒监测技术提供一种可行的方法,不仅缩小了传感器体积,而且降低了监测成本。     

磨粒径向分布对电感式磨粒传感器测试结果的影响

根据电感平衡原理,设计了用于磨粒在线测量的电感式磨粒传感器.分析了传感器的测试原理和磨粒通过传感器线圈时径向分布对测试结果的影响.通过计算线圈内测试面的磁场分布,提出了提高线圈测试面磁场均匀性的设计准则.建立了磨粒位置偏离线圈中心时,磨粒磁化场的磁通求解模型.模型计算结果表明,磨粒径向位置的改变,使得线圈各横截面上磁化场的磁通发生了变化.当线圈达到一定长度后,磁化场的磁链变化很小.因此在保证传感器线圈测试面磁场均匀性和线圈长度的前提下,磨粒径向分布对测试结果的影响可忽略.研究结论为分析电感式磨粒传感器测试结果一致性和优化传感器的结构设计提供了理论依据.     

光阻法油液污染度检测传感器的设计与实现

为满足大型装备液压系统对油液污染度精确检测的需求,设计了一种光阻原理的油液污染度在线检测传感器.基于对流体状态的分析,设计了过流池阀块.根据所选器件的光电特性设计了光电转换、粒径分拣、脉冲统计等功能电路.通过反卷积方式设计了颗粒脉冲门限电平的判别模型,并将油污传感器和离线仪器的检出结果进行了偏差比对测试.实验结果表明研...