磨粒检测对预防装备事故、评估装备寿命消耗、实施计划维修、优化装备设计具有重要作用,同时,磨粒的在线监测为装备的远程诊断提供了技术支撑。国内外目前采用的磨损检测技术大致包括:光谱型、光学型、导电型、微孔阻尼型等,其中大多数为离线检测形式,这使得检测过程人为因素多、容易出现漏检、不能真实反映装备运行状况,几种传统的在线检测技术又各自存在不同的性能缺陷。而现代装备功能的日趋复杂化、运行过程的多种非线性耦合,装备磨损过程也多呈非线性特征,发展在线、全时连续型磨粒监测技术是现代装备状态监测与诊断领域必然趋势与急迫需要。 针对磨粒监测技术现状,以实现磨粒数量与种类连续在线监测为目的,本文对一种新型双激励螺旋管式磨粒传感器进行了研究,主要研究内容如下: 1、用电磁场毕奥-萨伐尔定律等理论,建立了双激励螺旋管式磨粒传感器的传感模型,为该传感器性能分析、参数优化提供了依据; 2、对双激励螺旋管式磨粒传感器的灵敏度、线性性等传感特性进行了分析,探讨了油液流速、流量、初级线圈内部磁场均匀性等因素对传感器传感特性的影响规律; 3、以获得高灵敏度为目标,运用遗传算法对双激励螺旋管式磨粒传感器的结构参数进行了优化; 4、采用系统辨识方法,对该传感器的传递函数进行了辨识,验证了传感器传感数学模型。 双激励螺旋管式传感器作为一种新型、多功能磨粒在线传感器,在建筑(工程机械)、航空(飞机)、航运(船舶)、冶金(轧机)、能源(发电厂的发动机)、运输(车辆)等领域具有广泛的应用前景,本论文的研究为该传感器的完善、应用奠定了理论与技术基础。