氧气斜吹旋转转炉故障检测与诊断系统电磁屏蔽研究

摘要

氧气斜吹旋转转炉又称卡尔多炉，因其性能优越、工作效率高，在金属冶炼中越来越受到人们的关注和重视。由于其连续作业，负载较重，轴承容易出现故障。为了不耽误工期，需要了解轴承的运转情况，以便于对出现故障的轴承做到及时更换。氧气斜吹旋转转炉故障检测与诊断系统据此对轴承进行数据采集。
　　机器运行的现场有大量的电磁干扰，对检测系统信号提取产生较为严重的干扰，使得检测系统对机器运作的真实性做出误判。因此，需要对检测系统中的敏感部分采取屏蔽措施，对抗干扰信号，保证采集到的数据具有真实性。
　　本文研究的内容为检测系统屏蔽体的设计，主要采用了理论建模、数值分析、软件仿真的研究方法。为了便于研究屏蔽体形状、尺寸、屏蔽体壁厚之间的关系，本文使用磁标位法对圆柱形屏蔽体的屏蔽效能进行了数值分析，并将所得的结论推广到一般的屏蔽体计算当中。同时，本文还对孔缝的计算公式进行了分析，从理论上得出采用不同的孔形对屏蔽效能产生的影响不同。这样，在设计屏蔽体时，对于选择屏蔽体孔的形状、孔缝的面积有了更加直观清楚的认识。
　　最后，本文对检测系统中的传感器进行了屏蔽体的设计，根据传感器的结构，综合考虑影响屏蔽体屏蔽效能的各种因素，并给出了设计屏蔽体的一般步骤。

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摘要

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附表索引

第1章 绪论

1．1 引言

1．2 研究意义

1．3 国内外研究现状

1．4 研究的主要内容

第2章 电磁兼容与检测系统简介

2．1 电磁兼容

2．1．1 电磁兼容的定义

2．1．2 电磁干扰三要素

2．1．3 干扰源分类

2．1．4 电磁干扰传播途径

2．2 氧气斜吹旋转转炉简介

2．3 检测系统组成

2．4 干扰源分析

2．5 检测系统易被干扰结构

2．6 本章小结

第3章 基本理论介绍

3．1 电磁波空间辐射

3．2 电磁波的能量密度

3．3 趋肤效应

3．3．1 趋肤效应

3．3．2 趋肤深度

3．4 波导理论

3．4．1 矩形波导

3．4．2 圆柱形波导

3．4．3 同轴波导

3．5 屏蔽理论

3．5．1 屏蔽理论简介

3．5．2 屏蔽效能的计算

3．6 本章小结

第4章 屏蔽体模型的数值分析与仿真

4．1 矩形腔的传输线分析法

4．2 圆柱形模型磁标位分析法

4．2．1 磁标位法简介

4．2．2 磁标位法建模分析

4．3 孔缝对屏蔽效能影响的分析

4．4 CST软件仿真

4．4．1 CST软件介绍

4．4．2 屏蔽体厚度对屏蔽效能的影响

4．4．3 屏蔽体半径对屏蔽效能的影响

4．4．4 矩形屏蔽体与圆柱形屏蔽体屏蔽效能对比分析

4．4．5 圆孔与方孔屏蔽性能对比

4．4．6 不同数量的孔对屏蔽效能的影响

4．5 本章小结

第5章 传感器屏蔽盒的设计

5．1 干扰源与被干扰对象分析

5．2 材料的选择

5．3 传感器屏蔽体结构的设计

5．4 本章小结

结论与展望

结论

展望

参考文献

致谢

附录A 攻读学位期间所发表的学术论文