船用柴油機活塞環(huán)磨損磁監(jiān)測技術(shù)研究.pdf

1、大型低速船用柴油機是船舶的“動力心臟”，其故障一直影響著航運的安全性。由于船用柴油機工作條件惡劣，發(fā)生故障的可能性較大。活塞環(huán)作為柴油機的主要運動部件之一，其工作狀態(tài)的好壞直接決定著柴油機的性能，而活塞環(huán)磨損所造成的柴油機故障在航運故障中占有相當(dāng)大的比例，由于活塞環(huán)工作于密閉環(huán)境中，在線精確監(jiān)測活塞環(huán)的磨損狀態(tài)十分困難，因此研究船用柴油機活塞環(huán)磨損狀態(tài)的監(jiān)測具有重要意義。本文在已有研究成果的基礎(chǔ)上，展開了基于磁傳感技術(shù)的船用柴油機活塞環(huán)

2、磨損監(jiān)測方法的系統(tǒng)研究，主要研究工作及結(jié)論如下：
　　 1.針對二維磁場有限元計算模型需要提高計算精度的要求，從電磁場理論出發(fā)，建立了活塞-活塞環(huán)-缸套-磁阻傳感器的三維計算模型，計算與試驗結(jié)果基本一致，驗證了三維計算模型、計算方法及結(jié)論的正確性；計算揭示了活塞環(huán)的磨損量與監(jiān)測點磁場特征值的變化存在單一的對應(yīng)規(guī)律；計算分析證實了基于磁傳感技術(shù)的船用柴油機活塞環(huán)磨損狀態(tài)的可監(jiān)測性。
　　 2.針對原磁傳感器選用磁鋼(屬強磁

3、鐵)作為永久磁鐵，而活塞環(huán)磨損引起的磁場變化屬于鐵質(zhì)性物質(zhì)磁化后產(chǎn)生的磁場(屬弱磁場)，選擇鐵氧體磁鐵代替原有的強磁鐵提供垂直于敏感方向的磁場磁化活塞環(huán)，同時通過計算優(yōu)化傳感器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，研制了活塞環(huán)磨損的磁傳感器，設(shè)計了傳感器預(yù)處理電路(置位/復(fù)位電路、放大濾波電路、偏置電壓調(diào)零電路)。并以此傳感器申請“船用柴油機活塞環(huán)磨損監(jiān)測傳感器”發(fā)明專利1項(申請?zhí)枺?01110327110.5)。
　　 3.針對原監(jiān)測系統(tǒng)無標(biāo)定裝置，