文档名：基于环形均匀磁场的磨粒传感器设计
摘要：针对传统的电感式磨粒传感器流量较小、监测区域磁感应强度较低、梯度较大的问题,设计了一种基于环形均匀磁场的磨粒传感器.通过设计环形流道,实现在监测区域内产生均匀径向磁场.同时分析了磁路截面面积与传感器磁感应强度的关系,并比较不同磁极截面形状对磁感应强度的影响,完成了对传感器的结构优化,得出采用楔形磁极可有效提高磁场利用率.利用Ansys软件建立传感器的三维有限元模型,揭示了传感器的静磁场和瞬态特性.利用单磨粒无油液实验,对比分析实验结果与仿真结构的输出特性,验证了传感器的有效性.实验结果表明,传感器在采用低倍率放大器的情况下,可检测出0.28mm的铁磁性磨粒,与现有的传感器相比具有较高的灵敏度.
Abstract：Aimingattheproblemsthatthetraditionalinductivewearparticlesensorhassmallflow,themagneticinductionintensityofthemonitoringareaislow,andthegradientislarge,adebrissensorbasedontoroidaluniformmagneticfieldisdesigned.Throughthedesignofthetoroidaloilflowchannel,anuniformradialmagneticfieldisgeneratedinthemonitoringarea.Atthesametime,therelationshipbetweenthecross-sectionalareaofthemagneticcircuitandthemagneticinductionintensityofthesensorisanalyzed,andtheinfluenceofdifferentmagneticpolecross-sectionalshapesonthemagneticinductionintensityiscompared,thestructuraloptimizationofthesensoriscompleted.Itisconcludedthattheusageofwedge-shapedmagneticpolescaneffectivelyimprovetheutilizationrateofthemagneticfield.Ansyssoftwareisusedtobuildathree-dimensionalfiniteelementmodelofthesensor,andthestaticmagneticfieldandtransientcharacteristicsofthesensorarerevealed.Usingasingledebriswithoutoilexperiment,comparingandanalyzingtheexperimentalresultsandtheoutputcharacteristicsofthesimulationstructure,theeffectivenessofthesensorisverified.Experimentalresultsshowthatthesensorcandetect0.28mmferromagneticdebrisusingalowmagnificationamplifier.Thesensorhashighersensitivitythantheexistingsensors.
作者：吴伟 吕浩文 李博 王海英 王金超Author：WUWei LüHaowen LIBo WANGHaiying WANGJinchao
作者单位：西安石油大学机械工程学院,陕西西安710065
刊名：传感器与微系统
Journal：TransducerandMicrosystemTechnologies
年，卷(期)：2024, 43(2)
分类号：TP212TH122
关键词：磨粒监测 环形磁场 磁阻 感应电压
Keywords：wearparticlemonitoring toroidalmagneticfield magnetoresistance inducedvoltage
机标分类号：TP202TH117.1TG115.28
在线出版日期：2024年2月26日
基金项目：陕西省自然科学基础研究计划资助项目基于环形均匀磁场的磨粒传感器设计[
期刊论文] 传感器与微系统--2024, 43(2)吴伟 吕浩文 李博 王海英 王金超针对传统的电感式磨粒传感器流量较小、监测区域磁感应强度较低、梯度较大的问题,设计了一种基于环形均匀磁场的磨粒传感器.通过设计环形流道,实现在监测区域内产生均匀径向磁场.同时分析了磁路截面面积与传感器磁感应强度...参考文献和引证文献
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基于环形均匀磁场的磨粒传感器设计 Design of debris sensor based on toroidal uniform magnetic field
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