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三线圈式电磁磨粒传感器结构优化及信号增强
  • 43
  • 作者

    王跃伟庞新宇秦国军关重阳呼守信吕凯波

  • 单位

    太原理工大学机械与运载工程学院太原理工大学煤矿综采装备山西省重点实验室湖南挚新科技发展有限公司湖南涉外经济学院信息与机电工程学院中国煤炭科工集团太原研究院有限公司

  • 摘要
    为提高电磁磨粒传感器对微小颗粒的检测精度，对一激两感三线圈式电磁磨粒传感器感应信号的影响因素进行了研究，提出结构优化和信号增强的措施。首先建立了一激两感三线圈式电磁磨粒传感器的数学模型并对该模型进行了仿真和验证；其次对不同大小的磨粒和磨粒的不同径向位置进行了试验研究，分别得出磨粒尺寸和径向位置与输出信号的关系；最后通过有限元分析研究了不同结构参数下输出信号的变化规律，提出传感器的参数优化方案并进行验证，同时设计了传感器的屏蔽结构。结果表明，优化后的传感器输出信号的强度比优化前提高了13.75倍，可以检测到的铁磁磨粒最小直径为82.26μm，非铁磁磨粒最小直径为294.38μm。研究结果有助于提高电磁磨粒传感器对微小磨粒的检测精度。
  • 关键词

    电磁磨粒传感器微小磨粒参数优化屏蔽结构

  • 文章目录
    1 一激两感三线圈式电磁磨粒传感器
    1．1 数学模型
    1．2 数值仿真
    1．3 模型验证
    1．4 磨粒尺寸及径向位置分析
    2 传感器结构参数影响分析
    2．1 仿真模型
    2．2 不同激励频率对输出信号的影响
    2．3 不同线圈间距对输出信号的影响
    2．4 不同线圈半径对输出信号的影响
    2．5 不同绕制层数对输出信号的影响
    2．5．1不同绕制层数的激励线圈对输出信号的影响
    2．5．2不同绕制层数的感应线圈对输出信号的影响
    2．6 线圈绕制松散程度对输出信号的影响
    2．7 不同线径对输出信号的影响
    3 线圈分布方式对输出信号的影响
    4 抗干扰结构设计
    5 优化结果及验证
    5．1 优化结果
    5．2 试验验证
    6 结论
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