三线圈式电磁磨粒传感器结构优化及信号增强

摘要

【目的】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。【方法】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实验研究，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】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

基金资助

国家自然科学基金资助项目(52175108); 山西省重点研发项目(202102010101009,202102010101006); 湖南省教育厅科研重点项目(22A0649)