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随着时代的进步与科技的发展,大型机械设备成为工业生产中不可却少的一部分。在工业中,为了提高生产效率,大型设备将不可避免的长时间运转,在运转过程中,由于机械相互摩擦会产生磨损颗粒,而磨损颗粒长时间存在于润滑油中会使机械发生故障,从而造成财产的损失,以及造成人员的伤亡。因此,对润滑油中磨粒的检测具有重要意义。如今,油液监测技术经过不断的研究和创新得到了质的飞跃,并研发出了多种多样的油液磨粒监测传感器,其中电感式磨粒检测传感器展现出了广阔的前景,因为其原理简单、灵敏度高、反应快、实时性好等优点。本文主要对电感式传感器进行了理论和有限元分析研究,研究的内容如下: 1.根据安培定律、比奥-萨伐尔定律等电磁理论基础知识,对单线圈油液磨粒传感器和三线圈油液磨粒传感进行了理论建模,并通过Matlab软件对三线圈油液磨粒传感器进行了数值仿真分析,从而得出了传感器的参数、金属磨粒的大小和流速对感应电动势的影响规律。 2.应用ANSYS Maxwell软件对三线圈油液磨粒传感器进行了建模和有限元分析。在稳态分析时,得到了传感器线圈内磁场分布规律,给两端的激励线圈施加等大反向的激励源时,使其产生等大反向的磁场,并且在中间感应线圈除相互抵消,是的感应线圈中间的磁场趋近于零;在瞬态分析时,得到了金属磨粒半径,磨粒速度和激励源频率与感应电动势的规律图,所得的结果为优化传感器参数提供了理论的指导。 3.应用ANSYS Maxwell软件对平面线圈油液磨粒传感器进行了建模和有限元分析。在稳态分析时,得到了传感器内部磁场分布规律,产生的磁场是均匀分布,相互抵消,还得到了在不同参数下平面线圈产生的磁场分布规律图;在瞬态分析时,得到了金属磨粒从平面线圈表面穿过时,平面线圈的磁场变化云图。采用机械设备综合故障诊断试验台对平面线圈油液磨粒传感器进行了实验研究,验证了平面线圈油液磨粒传感器的可行性。