基于阻抗微流體芯片的液壓油污染物區(qū)分檢測研究
發(fā)布時(shí)間:2020-12-15 14:54
隨著液壓技術(shù)的不斷發(fā)展與成熟,在船舶工程領(lǐng)域,液壓系統(tǒng)被廣泛應(yīng)用。作為液壓系統(tǒng)的關(guān)鍵工質(zhì),液壓油的品質(zhì)和清潔程度會(huì)對液壓系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行產(chǎn)生直接影響。為了保證液壓系統(tǒng)時(shí)刻處于健康狀態(tài),對系統(tǒng)中油液的檢測成為了必不可少的項(xiàng)目。對液壓油中的污染物進(jìn)行檢測,在提高液壓系統(tǒng)可靠性、延長系統(tǒng)部件使用壽命以及節(jié)省使用成本等方面都具有十分重要的意義。本文首先介紹了船舶液壓系統(tǒng)的主要特點(diǎn),指出了液壓油中污染物的成因、來源及危害,并對目前國內(nèi)外油液檢測技術(shù)的研究現(xiàn)狀以及每種檢測方法具有的優(yōu)勢和存在的不足做了簡要說明。然后分析了金屬顆粒、水和空氣的區(qū)分檢測原理。最后設(shè)計(jì)制作了一種阻抗微流體油液檢測芯片,并在該芯片上進(jìn)行了液壓油中多種污染物區(qū)分檢測的實(shí)驗(yàn)研究。本文的研究內(nèi)容主要分為以下幾個(gè)部分:(1)運(yùn)用COMSOLMultiphysics仿真軟件對檢測芯片的流道位置和線圈間距進(jìn)行仿真計(jì)算。仿真結(jié)果表明:流道位于線圈內(nèi)孔邊緣且兩個(gè)線圈間的距離越小時(shí),檢測參數(shù)變化量越大。(2)在仿真結(jié)果指導(dǎo)下,制作微流體油液檢測芯片并搭建檢測系統(tǒng)。研究芯片結(jié)構(gòu)參數(shù)(線圈匝數(shù)和漆包線直徑)和激勵(lì)參數(shù)(激勵(lì)頻率和激勵(lì)電壓)對污...
【文章來源】:大連海事大學(xué)遼寧省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:99 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖1.1鐵譜儀磨粒沉積規(guī)律??Fi.?1.1?Sedimentation?ofarticles?in?ferrographic??
?丨??強(qiáng)職??圖1.1鐵譜儀磨粒沉積規(guī)律??Fig.?1.1?Sedimentation?of?particles?in?ferrographic??鐵譜分析法可以對l-250|xm大小的磨粒進(jìn)行檢測,能夠定性和定量地反映出??磨粒的信息,并且檢測設(shè)備成本較低[21]。通過對沉積磨粒特征地分析,可以準(zhǔn)確??地預(yù)測出機(jī)械設(shè)備的磨損規(guī)律。但是該技術(shù)嚴(yán)重依賴于個(gè)人經(jīng)驗(yàn),檢測結(jié)果的正??確與否和技術(shù)人員的個(gè)人經(jīng)驗(yàn)有著很大關(guān)系,這樣就增加了檢測結(jié)果的主觀性;??另外,由于采用了強(qiáng)磁場使磨粒沉淀,因此該方法對非鐵磁性磨粒的檢測效果欠??佳。??(3)光阻法??光阻法,又稱光障礙法或遮光法,是一種常用的液體中微粒檢測方法。美國??HIAC公司最早基于該方法設(shè)計(jì)制造了光阻檢測儀。我國于上世紀(jì)80年代引進(jìn)該??設(shè)備,并將其應(yīng)用在航天、醫(yī)藥等領(lǐng)域[22]。??圖1.2是該方法檢測原理圖。根據(jù)傳統(tǒng)幾何光學(xué)的解釋
檢測精度達(dá)到100pm級(jí)別[28_29]。大連海事大學(xué)張洪朋團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)制作了一種微螺線??管式油液檢測芯片,能夠?qū)崿F(xiàn)如m鐵顆粒和80gm以下銅顆粒的區(qū)分檢測[3(?1]。??圖1.3是微螺線管型電感檢測的原理圖。??金屬顆粒?_??If?鎮(zhèn)線4線圈?微流道??圖1.3微螺線管型電感檢測原理圖??Fig.?1.3?Schematic?diagram?of?micro-solenoid?inductive?detection??當(dāng)油液中的金屬顆粒通過螺線管線圈構(gòu)成的檢測區(qū)域時(shí),線圈產(chǎn)生的磁場對??其中的金屬顆粒產(chǎn)生影響。對于鐵磁性顆粒來說,磁化引起的磁通量增量遠(yuǎn)大于??6??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]輸液泵氣泡檢測方法研究[J]. 蔡莉,張春霞. 中國醫(yī)學(xué)裝備. 2016(04)
[2]基于油液光譜分析和粒子濾波的發(fā)動(dòng)機(jī)剩余壽命預(yù)測研究[J]. 孫磊,賈云獻(xiàn),蔡麗影,林國語,趙勁松. 光譜學(xué)與光譜分析. 2013(09)
[3]船舶液壓油監(jiān)測技術(shù)研究現(xiàn)狀[J]. 王革,劉東風(fēng),石新發(fā). 潤滑油. 2013(04)
[4]油液污染分析在機(jī)械磨損檢測中的研究進(jìn)展[J]. 田勇,廉書林,陳閩杰. 液壓氣動(dòng)與密封. 2013(07)
[5]卡爾費(fèi)休水分滴定儀在分析中的應(yīng)用[J]. 李芳,于素青,原雯. 化學(xué)工程師. 2011(09)
[6]液壓系統(tǒng)的空氣污染及其控制措施[J]. 趙立志,謝宏曉,陳振生,謝其亮. 流體傳動(dòng)與控制. 2011(02)
[7]傅里葉紅外光譜儀在船舶設(shè)備油液監(jiān)測診斷中的應(yīng)用[J]. 張佃惠,劉敬軍. 中國修船. 2010(04)
[8]淺淡卡爾費(fèi)休法測定樣品中水分含量及對儀器的校準(zhǔn)[J]. 郭怡,李丹,孫占輝. 中國纖檢. 2009(12)
[9]微波檢測技術(shù)的發(fā)展[J]. 莫洪斌,周在杞. 無損檢測. 2009(04)
[10]潤滑油水分測量的研究[J]. 王修敏,孫齊虎,童大鵬,代春明. 內(nèi)燃機(jī)與動(dòng)力裝置. 2009(01)
博士論文
[1]時(shí)諧磁場金屬顆粒磁化特性及微流體油液檢測機(jī)理研究[D]. 張興明.大連海事大學(xué) 2014
碩士論文
[1]船用液壓油多種污染物一體化檢測研究[D]. 劉恩辰.大連海事大學(xué) 2017
[2]船舶液壓油固體顆粒分級(jí)檢測研究[D]. 曾霖.大連海事大學(xué) 2015
[3]微流體油液檢測芯片的優(yōu)化及信號(hào)分析[D]. 郭力.大連海事大學(xué) 2013
[4]基于光阻法的液體粒子計(jì)數(shù)器底層軟硬件系統(tǒng)及其標(biāo)定方法的研究[D]. 王陳燕.蘇州大學(xué) 2012
[5]油液污染度在線監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計(jì)與AMESim仿真[D]. 韓亞國.長安大學(xué) 2010
[6]基于微波諧振腔技術(shù)的水分儀設(shè)計(jì)[D]. 韓凌.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2009
[7]船舶液壓推進(jìn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)及效率研究[D]. 魏德寶.大連海事大學(xué) 2008
本文編號(hào):2918472
【文章來源】:大連海事大學(xué)遼寧省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:99 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖1.1鐵譜儀磨粒沉積規(guī)律??Fi.?1.1?Sedimentation?ofarticles?in?ferrographic??
?丨??強(qiáng)職??圖1.1鐵譜儀磨粒沉積規(guī)律??Fig.?1.1?Sedimentation?of?particles?in?ferrographic??鐵譜分析法可以對l-250|xm大小的磨粒進(jìn)行檢測,能夠定性和定量地反映出??磨粒的信息,并且檢測設(shè)備成本較低[21]。通過對沉積磨粒特征地分析,可以準(zhǔn)確??地預(yù)測出機(jī)械設(shè)備的磨損規(guī)律。但是該技術(shù)嚴(yán)重依賴于個(gè)人經(jīng)驗(yàn),檢測結(jié)果的正??確與否和技術(shù)人員的個(gè)人經(jīng)驗(yàn)有著很大關(guān)系,這樣就增加了檢測結(jié)果的主觀性;??另外,由于采用了強(qiáng)磁場使磨粒沉淀,因此該方法對非鐵磁性磨粒的檢測效果欠??佳。??(3)光阻法??光阻法,又稱光障礙法或遮光法,是一種常用的液體中微粒檢測方法。美國??HIAC公司最早基于該方法設(shè)計(jì)制造了光阻檢測儀。我國于上世紀(jì)80年代引進(jìn)該??設(shè)備,并將其應(yīng)用在航天、醫(yī)藥等領(lǐng)域[22]。??圖1.2是該方法檢測原理圖。根據(jù)傳統(tǒng)幾何光學(xué)的解釋
檢測精度達(dá)到100pm級(jí)別[28_29]。大連海事大學(xué)張洪朋團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)制作了一種微螺線??管式油液檢測芯片,能夠?qū)崿F(xiàn)如m鐵顆粒和80gm以下銅顆粒的區(qū)分檢測[3(?1]。??圖1.3是微螺線管型電感檢測的原理圖。??金屬顆粒?_??If?鎮(zhèn)線4線圈?微流道??圖1.3微螺線管型電感檢測原理圖??Fig.?1.3?Schematic?diagram?of?micro-solenoid?inductive?detection??當(dāng)油液中的金屬顆粒通過螺線管線圈構(gòu)成的檢測區(qū)域時(shí),線圈產(chǎn)生的磁場對??其中的金屬顆粒產(chǎn)生影響。對于鐵磁性顆粒來說,磁化引起的磁通量增量遠(yuǎn)大于??6??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]輸液泵氣泡檢測方法研究[J]. 蔡莉,張春霞. 中國醫(yī)學(xué)裝備. 2016(04)
[2]基于油液光譜分析和粒子濾波的發(fā)動(dòng)機(jī)剩余壽命預(yù)測研究[J]. 孫磊,賈云獻(xiàn),蔡麗影,林國語,趙勁松. 光譜學(xué)與光譜分析. 2013(09)
[3]船舶液壓油監(jiān)測技術(shù)研究現(xiàn)狀[J]. 王革,劉東風(fēng),石新發(fā). 潤滑油. 2013(04)
[4]油液污染分析在機(jī)械磨損檢測中的研究進(jìn)展[J]. 田勇,廉書林,陳閩杰. 液壓氣動(dòng)與密封. 2013(07)
[5]卡爾費(fèi)休水分滴定儀在分析中的應(yīng)用[J]. 李芳,于素青,原雯. 化學(xué)工程師. 2011(09)
[6]液壓系統(tǒng)的空氣污染及其控制措施[J]. 趙立志,謝宏曉,陳振生,謝其亮. 流體傳動(dòng)與控制. 2011(02)
[7]傅里葉紅外光譜儀在船舶設(shè)備油液監(jiān)測診斷中的應(yīng)用[J]. 張佃惠,劉敬軍. 中國修船. 2010(04)
[8]淺淡卡爾費(fèi)休法測定樣品中水分含量及對儀器的校準(zhǔn)[J]. 郭怡,李丹,孫占輝. 中國纖檢. 2009(12)
[9]微波檢測技術(shù)的發(fā)展[J]. 莫洪斌,周在杞. 無損檢測. 2009(04)
[10]潤滑油水分測量的研究[J]. 王修敏,孫齊虎,童大鵬,代春明. 內(nèi)燃機(jī)與動(dòng)力裝置. 2009(01)
博士論文
[1]時(shí)諧磁場金屬顆粒磁化特性及微流體油液檢測機(jī)理研究[D]. 張興明.大連海事大學(xué) 2014
碩士論文
[1]船用液壓油多種污染物一體化檢測研究[D]. 劉恩辰.大連海事大學(xué) 2017
[2]船舶液壓油固體顆粒分級(jí)檢測研究[D]. 曾霖.大連海事大學(xué) 2015
[3]微流體油液檢測芯片的優(yōu)化及信號(hào)分析[D]. 郭力.大連海事大學(xué) 2013
[4]基于光阻法的液體粒子計(jì)數(shù)器底層軟硬件系統(tǒng)及其標(biāo)定方法的研究[D]. 王陳燕.蘇州大學(xué) 2012
[5]油液污染度在線監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計(jì)與AMESim仿真[D]. 韓亞國.長安大學(xué) 2010
[6]基于微波諧振腔技術(shù)的水分儀設(shè)計(jì)[D]. 韓凌.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2009
[7]船舶液壓推進(jìn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)及效率研究[D]. 魏德寶.大連海事大學(xué) 2008
本文編號(hào):2918472
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