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船用柴油机活塞环磨损磁监测技术研究
| 论文题名： | 船用柴油机活塞环磨损磁监测技术研究 |
| 关键词： | 船用柴油机;活塞环;磨损监测;磁阻传感器;仿真计算 |
| 摘要： | 大型低速船用柴油机是船舶的“动力心脏”，其故障一直影响着航运的安全性。由于船用柴油机工作条件恶劣，发生故障的可能性较大。活塞环作为柴油机的主要运动部件之一，其工作状态的好坏直接决定着柴油机的性能，而活塞环磨损所造成的柴油机故障在航运故障中占有相当大的比例，由于活塞环工作于密闭环境中，在线精确监测活塞环的磨损状态十分困难，因此研究船用柴油机活塞环磨损状态的监测具有重要意义。本文在已有研究成果的基础上，展开了基于磁传感技术的船用柴油机活塞环磨损监测方法的系统研究，主要研究工作及结论如下： 1.针对二维磁场有限元计算模型需要提高计算精度的要求，从电磁场理论出发，建立了活塞-活塞环-缸套-磁阻传感器的三维计算模型，计算与试验结果基本一致，验证了三维计算模型、计算方法及结论的正确性；计算揭示了活塞环的磨损量与监测点磁场特征值的变化存在单一的对应规律；计算分析证实了基于磁传感技术的船用柴油机活塞环磨损状态的可监测性。 2.针对原磁传感器选用磁钢(属强磁铁)作为永久磁铁，而活塞环磨损引起的磁场变化属于铁质性物质磁化后产生的磁场(属弱磁场)，选择铁氧体磁铁代替原有的强磁铁提供垂直于敏感方向的磁场磁化活塞环，同时通过计算优化传感器的内部结构，研制了活塞环磨损的磁传感器，设计了传感器预处理电路(置位/复位电路、放大滤波电路、偏置电压调零电路)。并以此传感器申请“船用柴油机活塞环磨损监测传感器”发明专利1项(申请号：201110327110.5)。 3.针对原监测系统无标定装置，难于确定活塞环的磨损量与传感器输出电压的对应关系，研制了活塞环磨损监测传感器的标定试验装置，进行了传感器的标定，标定试验证实了传感器可满足活塞环磨损范围宽、分辨率高的技术要求。并以此标定试验装置申请了“船用柴油机活塞环磨损监测传感器标定装置”实用新型专利1项(申请号：201120409959.2)。 |
| 作者： | 黄巧莺 |
| 专业： | 轮机工程 |
| 导师： | 杨建国 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 武汉理工大学 |
| 学位年度： | 2012 |
| 正文语种： | 中文 |
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