基于电感式传感器的金属颗粒材质识别及粒径估计
Metal particle material identification and size estimation based on the inductive sensor作者机构:哈尔滨工业大学(威海)信息科学与工程学院威海264209 哈尔滨工业大学(威海)海洋工程学院威海264209 大连海事大学轮机工程学院大连116026
出 版 物:《仪器仪表学报》 (Chinese Journal of Scientific Instrument)
年 卷 期:2021年第42卷第8期
页 面:24-33页
核心收录:
学科分类:080202[工学-机械电子工程] 08[工学] 080401[工学-精密仪器及机械] 0804[工学-仪器科学与技术] 0802[工学-机械工程] 081102[工学-检测技术与自动化装置] 0811[工学-控制科学与工程]
基 金:国家重点研发计划(2019YFB1705302) 国家自然科学基金(51909047) 山东省自然科学基金(ZR2019PEE003) 山东省重点研发计划(2019GHZ011)项目资助
主 题:金属颗粒 电感式传感器 隶属度函数 材质识别 粒径估计
摘 要:传统的电感式颗粒传感器输出的是电感或电压幅值的脉冲信号,本质为标量信号。可通过脉冲信号的正负性区分金属颗粒是磁性或非磁性,且只能在已知颗粒材质的情况下估计颗粒的粒径。但在含有多种金属颗粒的油液中,基于标量信号的颗粒识别方法将失效。为此,本文采用了一种双锁相放大电路,将颗粒产生的复数域信号转化为一对直流信号。提出一种基于模糊隶属度函数的信号处理方法,实现了在噪音干扰下多种颗粒的材质识别和粒径估计。本文搭建了三线圈传感器实验系统。利用五种金属颗粒构建了隶属度函数,并进行系统标定。最后选取两种颗粒对标定后的系统进行了验证。结果表明系统对颗粒材质的识别准确,粒径估计误差小于2%。