基于平面线圈的油液磨粒监测传感器设计

摘要

为了提高油液管道直径增加后感应区磁场均匀性,减小测量误差,根据电磁感应原理,设计了一种新型的在线油液磨粒监测传感器.传感器使用一组安匝比为15/7/15的平面线圈在直径1 mm的油管中产生均匀磁场以提高传感器探测金属磨粒的性能.使用COMSOL建立线圈模型并仿真,传感器线圈产生的磁场在感应区60%范围变化率小于1%,相同磨粒在油管径向不同位置的电感变化误差平均值为5%.根据仿真设计制作线圈实物,传感器能测量和分辨粒度100 μm铁磨粒和100 μm铜磨粒,同一磨粒位于管道轴线和管壁的电感变化误差不超过6.25%.仿真研究和实验结果证明新模型在管道径向产生的磁场更加均匀,可以有效减小粒子在管道径向运动带来的误差.