原文传递
微流体油液检测芯片的优化及信号分析
| 论文题名： | 微流体油液检测芯片的优化及信号分析 |
| 关键词： | 船舶液压油;金属颗粒污染;故障诊断;微流体油液检测芯片;电磁感应 |
| 摘要： | 液压油广泛应用于船舶动力机械等工业领域，而油液污染是造成机械设备故障的重要因素，其中以金属颗粒污染最为严重。油液中的金属颗粒主要因机械设备摩擦副的磨损产生的。因此，这些金属颗粒包含有丰富的摩擦学信息。分析判断金属颗粒的性质、尺寸及数量等摩擦学信息，有助于对机械设备进行故障诊断和预测，提高系统的可靠性。 为准确检测油液中的金属颗粒，本文主要设计研究一种微流体油液检测芯片。检测芯片利用电磁感应原理区分检测液压油中的铁磁性和非铁磁性金属颗粒，获取金属颗粒尺寸及数量等信息。 本文首先介绍油液检测技术的国内外研究现状，阐述现有油液检测的主要方法及其优缺点。电感检测法有较好的检测效果，并且能区分出金属颗粒的性质。 介绍微流体油液检测芯片的金属颗粒区分计数检测原理:铁磁性材料和非铁磁性材料对磁场的影响结果不同，铁磁性材料增强原磁场，而非铁磁性材料削弱原磁场。理论分析球形铁颗粒对螺线管线圈电感值的影响，建立线圈电感变化量与铁颗粒粒径之间的数学模型。由数学模型得知:电感变化量与螺线管线圈匝数成正比，与线径、线圈长度成反比，电感变化量与颗粒的半径的三次方成正比。 文章用设计制作的高精度微流体油液检测芯片对不同粒径的铁颗粒和铜颗粒进行检测实验研究，实验检测结果表明:设计制作的微流体油液检测芯片具有较高的检测能力，能区分检测出油液中的铁颗粒和铜颗粒。实验发现检测芯片的电感变化量与铜颗粒粒径成线性关系。同时，实验验证检测芯片检测的电感变化量与铁颗粒粒径的三次方成正比，与理论模型相符，为新型的在线油液监测装置提供理论依据。 |
| 作者： | 郭力 |
| 专业： | 船舶与海洋工程 |
| 导师： | 张洪朋 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 大连海事大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
检索历史
应用推荐
