检索结果-南通市图书馆

考虑电涡流效应的射流管伺服阀建模及频率特性

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

航空动力学报 2020年第8期35卷 1777-1785页

作者：訚耀保郭文康胡云堂李锐华同济大学机械与能源工程学院上海201804 九江学院机械与材料工程学院江西九江332005 同济大学电子与信息工程学院上海201804

针对射流管伺服阀在电-磁-力-位移转换过程中的响应滞后问题,建立了考虑电涡流效应的力矩电动机数学模型,获取了力矩电动机的频率特性。以某型射流管伺服阀为例,建立了考虑电涡流效应的射流管伺服阀数学模型,得到了主要性能参数对伺服... 详细信息

针对射流管伺服阀在电-磁-力-位移转换过程中的响应滞后问题,建立了考虑电涡流效应的力矩电动机数学模型,获取了力矩电动机的频率特性。以某型射流管伺服阀为例,建立了考虑电涡流效应的射流管伺服阀数学模型,得到了主要性能参数对伺服阀频率特性的影响规律。结果表明:气隙长度、气隙磁导率的增加以及气隙有效面积的减小会导致伺服阀响应变慢,控制线圈匝数不影响伺服阀的频率特性,导磁材料电导率的减小能提高伺服阀的响应速度。对伺服阀进行试验研究,理论值和试验值之间的差值约为5%,验证了所建模型的正确性和有效性。

关键词：射流管伺服阀力矩电动机电涡流效应等效磁路频率特性

一种利用电涡流效应的微孔直径和深度测量方法

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

电子测量与仪器学报 2023年第10期37卷 123-133页

作者：牛国钰潘巧生万澳德陈立蔚合肥工业大学仪器科学与光电工程学院合肥230009 测量理论与精密仪器安徽省重点实验室合肥230009

为实现微孔直径和深度非接触式测量,提出一种利用电涡流效应的测量方法,由单层多匝线圈构成的测量线圈在目标体上方匀速经过被测微孔过程中,测量线圈电感值变化的时间与微孔的直径成正比;测量线圈电感峰值与微孔直径的二次方具有线性关... 详细信息

为实现微孔直径和深度非接触式测量,提出一种利用电涡流效应的测量方法,由单层多匝线圈构成的测量线圈在目标体上方匀速经过被测微孔过程中,测量线圈电感值变化的时间与微孔的直径成正比;测量线圈电感峰值与微孔直径的二次方具有线性关系,该线性关系的斜率与微孔的深度成正比。根据等效涡流环模型,建立测量线圈电感值与微孔直径和深度之间的数学模型,利用COMSOL有限元仿真,分析测量过程中微孔直径和深度对测量线圈电感值的影响规律,仿真结果与等效涡流环模型分析结果一致。搭建微孔直径和深度的电涡流测量系统,实现直径1.5~5 mm,深度0.1~0.5 mm的微孔测量。当微孔直径大于3 mm,微孔深度大于0.3 mm时,微孔直径测量相对误差在±2%内。微孔深度的测量分辨率为0.01 mm,在微孔直径大于2.5 mm时,微孔深度的测量误差小于0.02 mm。

关键词：微孔测量电涡流效应测量线圈

基于电涡流效应的绝对式直线位移传感器结构优化与实验研究

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

基于电涡流效应的绝对式直线位移传感器结构优化与实验研究

作者：阿岩琛重庆理工大学

学位级别：硕士

精密位移测量技术可以提高位置数据采集和分析的精度,确保产品质量达到标准要求,推动科学研究取得新的突破,促进工艺流程的改进和创新发展,同时保障各领域设备运行的安全可靠性。这项技术的不断创新将为各个领域的发展提供关键支持,推... 详细信息

精密位移测量技术可以提高位置数据采集和分析的精度,确保产品质量达到标准要求,推动科学研究取得新的突破,促进工艺流程的改进和创新发展,同时保障各领域设备运行的安全可靠性。这项技术的不断创新将为各个领域的发展提供关键支持,推动产业升级和转型,助力社会向着更加精密、高效和可持续的方向发展。电涡流式位移传感器采用非接触式测量,具有高精度、快响应、高可靠性等优点,为了扩展传统电涡流式位移传感器测量方向、拓展绝对式位移测量方法研究,本文提出了一种基于电涡流效应的新型绝对式直线位移传感器。主要研究工作如下:(1)采用对极数互质的绝对式直线位移测量方法,研究了针对鉴幅式直线位移传感器的绝对式测量方法并提出了算法解算流程。利用该算法确定了本课题所要研究传感器模型的动定尺结构及激励线圈、感应线圈和金属反射导体的结构与排布。(2)利用电磁场仿真软件对传感器模型进行电磁场仿真,验证位移解算方法的可行性,并对仿真结果误差分析。根据传感器误差分析的结果对传感器进行结构优化,提出两版优化后结构。(3)设计传感器优化前后结构并制作传感器样机,搭建实验平台,提出与实验配套的电气系统设计。随后对传感器原始信号、稳定性、绝对定位能力以及定位精度等性能指标进行了测试,将优化前后传感器模型进行对比,验证优化的必要性。结果表明该传感器具有良好的稳定性、对极内及全量程精度和绝对定位能力。综上所述,本文首先对对极数互质绝对式测量方法进行了推导研究,根据研究结果提出本文基于电涡流效应的绝对式直线位移传感器。通过理论分析建立传感器数学模型和物理模型后通过电磁场仿真验证模型可行性,并对其进行误差分析,根据误差模型对传感器进行进一步优化。最后制作传感器样机并搭建实验平台,设计了传感器电气系统,对传感器样机进行性能测试与评估。实验结果表明该传感器样机可在204mm范围内,对极内测量精度达到4μm,绝对式位移测量精度达到18μm。

关键词：直线位移传感器电涡流效应绝对式测量对极数互质平面线圈

基于电涡流效应的二维位移传感器结构优化与实验研究

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

基于电涡流效应的二维位移传感器结构优化与实验研究

作者：吴玉龙重庆理工大学

学位级别：硕士

我国在高端装备制造、芯片制造、工业自动化和航空航天等领域发展迅速,对精密位移测量技术及平面二维位移传感器的研制需求也愈加迫切。目前的平面二维测量方法主要分两种,单一传感器测量法和两个单自由度传感器组合测量法。单一传感器... 详细信息

我国在高端装备制造、芯片制造、工业自动化和航空航天等领域发展迅速,对精密位移测量技术及平面二维位移传感器的研制需求也愈加迫切。目前的平面二维测量方法主要分两种,单一传感器测量法和两个单自由度传感器组合测量法。单一传感器测量法只需使用一个传感器即可完成平面二维位移测量,如平面二维光栅、二维容栅和电感式二维位移传感器等。使用组合测量方法需要将两个一维传感器正交安装,该方法的二维测量系统结构复杂,且易引入阿贝误差。本文以电涡流式直线位移传感器为研究基础,对基于自感原理的电涡流式二维位移传感器进行优化设计,提出基于互感原理的电涡流式二维位移传感器,并开展相关的实验研究。本文主要研究内容如下:(1)结合法拉第电磁感应定律、安培定律和基尔霍夫定律等电磁学理论,讨论交变磁场或运动磁场下金属导体产生的电涡流现象及其反作用机理;根据电涡流效应的特征,研究电涡流效应下的激励线圈阻抗变化,并分析利用自感、互感方式测量横向位移的优劣;研究矩形激励下的涡流场密度分布,构建互感型线圈的位移测量模型和等效电路模型。(2)提出了一种基于互感原理的电涡流式平面二维位移传感器,采用同轴双层的传感线圈设计,提高了检测线圈的信号强度,改善了信号质量,降低了信号处理难度;设计一种将金属反射导体双列式排布的传感器结构,将X方向和Y方向的测量独立,解决传统的电涡流式二维位移传感器在不同方向的信号串扰、解耦复杂等问题;构建传感器测量模型,对电涡流式二维位移传感器结构进行仿真验证。(3)根据二维位移传感器的测量需要,设计相应的硬件电路,开发相关软件程序,制作传感器样机。硬件电路主要分为三个功能模块:产生激励信号、采集感应信号和传输数据。软件系统部分主要由两部分构成:采集、处理并转换信号的下位机系统,接收并分析数据的上位机系统。(4)搭建用于平面测量的实验平台并开展实验研究;对优化后的电涡流式二维位移传感器开展初步实验和精度实验,进一步验证该结构在二维测量上的可靠性和准确性。最终实验结果表明,优化后的传感器样机在100 mm×100 mm测量范围内,X、Y方向的误差峰峰值分别为45.24μm和39.85μm,测量精度较优化前提高约50%。

关键词：平面二维测量电涡流效应结构优化电气系统实验研究

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

基于电涡流效应的微孔测量研究

基于电涡流效应的微孔测量研究

作者：陈立蔚合肥工业大学

学位级别：硕士

微孔是一个重要的零件特征,在汽车、航空航天、医药加工等领域都对微孔加工有高质量要求。为了评定微孔加工质量,需要进行有效的微孔测量。由于微孔属于内尺寸测量,相比外尺寸测量,其测量手段受到多方面的限制,因此难以达到和外尺寸相... 详细信息

微孔是一个重要的零件特征,在汽车、航空航天、医药加工等领域都对微孔加工有高质量要求。为了评定微孔加工质量,需要进行有效的微孔测量。由于微孔属于内尺寸测量,相比外尺寸测量,其测量手段受到多方面的限制,因此难以达到和外尺寸相同的测量精度。本文提出并探索了一种基于电涡流效应的微孔直径和深度测量方法。该方法建立了测量线圈和微孔之间的电涡流效应模型,并推导出微孔直径和深度的测量理论。同时建立了微孔测量的有限元仿真模型,通过仿真和实验验证了微孔测量理论。本文的主要内容和创新点包括以下几个方面:(1)提出基于电涡流效应实现微孔直径和深度测量的方法。首先研究测量线圈对微孔的测量过程,探索微孔对测量线圈电感参数的影响,归纳出微孔直径的测量机理。然后建立测量线圈与目标体之间电涡流效应的涡流环等效模型,结合电涡流效应的变压器等效模型进行理论推导,将测量线圈电感值、微孔直径、微孔深度三个参数相联系,并对三者之间的关系解耦,为微孔深度测量提供理论支持。(2)建立了微孔电涡流测量的有限元仿真模型,对测量线圈的相关参数进行仿真优化。利用测量线圈对微孔进行测量仿真,分析仿真得到测量线圈电感值与微孔直径和深度的关系,验证了微孔测量理论。(3)设计了用于微孔测量的测量线圈电感采集电路,实现了测量线圈电感值和电阻值的分离,并将测量线圈的电感量转化为采集电路电压量输出,通过示波器及上位机对电路输出信号进行显示和数据采集。搭建了微孔测量平台并利用设计好的测量线圈对微孔进行测量实验,实验结果符合有限元仿真的数据规律。通过对实验数据的处理,得到该测量系统对微孔直径的测量量程为1.5 mm-5 mm,微孔深度的测量量程为0-0.5 mm。得到微孔直径和深度测量分辨率均为0.01mm。得到在微孔直径大于3 mm,微孔深度大于0.3 mm时,微孔直径的测量相对误差在±2%以内;在微孔直径大于2.5 mm时微孔深度的测量误差小于±0.02 mm。文章的整个工作是围绕测量线圈开展的,首先研究测量线圈对微孔测量过程中电感值的特征,得到微孔直径与深度的测量理论。其次通过有限元仿真确定测量线圈自身的参数值。然后设计测量线圈电感的采集电路,通过搭建的微孔测量平台实现微孔测量实验。实验结果表明在误差允许的范围内,利用电涡流效应可以实现对微孔的测量。

关键词：微孔测量电涡流效应测量线圈

基于电涡流效应的压力位移敏感元件阻抗特性研究

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

基于电涡流效应的压力位移敏感元件阻抗特性研究

作者：张喆东北大学

学位级别：硕士

现有的电涡流传感器只能对位移进行测量,不能测量压力;而导电高分子复合材料可以利用其压阻效应测量压力,却无法进行非接触式位移测量。为了解决此问题,本文研究了将金属线圈与碳纳米管/硅橡胶复合材料相结合的方式制备两种敏感元件,包... 详细信息

现有的电涡流传感器只能对位移进行测量,不能测量压力;而导电高分子复合材料可以利用其压阻效应测量压力,却无法进行非接触式位移测量。为了解决此问题,本文研究了将金属线圈与碳纳米管/硅橡胶复合材料相结合的方式制备两种敏感元件,包括复合型敏感元件和一体化敏感元件,从而实现位移压力同时测量。新型的敏感元件具有良好的力学和电学特性,不仅将电涡流传感探头和导电高分子复合材料探头合二为一,而且只需用阻抗特性就可以反映位移和压力,简化了后续的信号处理系统。本文主要完成的工作如下：(1)制备了复合材料与金属线圈完全接触和相互绝缘的一体化敏感元件和复合型敏感元件,其导电相与基体相质量比为0.001-0.20,金属线圈圈数为60圈。(2)分析了质量比、激励频率对复合型敏感元件阻抗特性的影响。结果表明,质量比对阻抗特性的影响很小,激励频率越高,阻抗值就越大。(3)分析了质量比、激励频率对一体化敏感元件阻抗特性的影响。结果表明,阻抗值随质量比的增加先不变后减小,激励频率越高,阻抗值就越大。(4)研究分析压力对敏感元件的阻抗特性影响,结果表明：低频激励下,受压后的灵敏度升高,高频激励下,灵敏度不变。(5)定量分析了敏感元件的噪声、灵敏度和分辨力。测量位移时,分辨力可达到0.1mm,噪声最小能达到0.024%,灵敏度最高可达到12.35Ω/mm;测量压力时,噪声最小能达到1.32%。质量比为0.02的复合型敏感元件和质量比为0.001的一体化敏感元件在1MHz下的各项指标最好,初步验证了利用碳纳米管/硅橡胶复合材料与金属线圈相结合的方式,可以实现用一种探头测量压力与位移。

关键词：碳纳米管/硅橡胶复合材料非接触式位移测量压力测量电涡流效应

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

基于电涡流效应的绝对式直线位移传感器研究

基于电涡流效应的绝对式直线位移传感器研究

作者：童鹏重庆理工大学

学位级别：硕士

精密测量技术在现代化工业技术发展的进程中扮演了不可或缺的角色,广泛引用于航空航天、国防军事、加工制造、自动控制等领域,其水平高低已经成为衡量一个国家科技发展水平的重要标志之一。电涡流位移传感器,采用非接触测量手段,具有灵... 详细信息

精密测量技术在现代化工业技术发展的进程中扮演了不可或缺的角色,广泛引用于航空航天、国防军事、加工制造、自动控制等领域,其水平高低已经成为衡量一个国家科技发展水平的重要标志之一。电涡流位移传感器,采用非接触测量手段,具有灵敏度高、速度响应性快、抗干扰能力强、可靠性好等优点,但主要用于轴向微小位移的测量。本文针对传统电涡流位移传感器量程过小等问题提出了一种大量程绝对式直线位移传感器,利用电涡流效应和低制造工艺实现大量程高精度绝对式直线位移测量。主要研究工作如下:(1)基于电涡流效应,研究了激励线圈、涡流场、感应线圈的作用与反作用机理,涡流场分布、时变磁场分布之间的映射关系,结合电磁场仿真软件对电涡流分布进行分析;利用二阶矢量法建立通电矩形激励线圈的电涡流分布模型。(2)通过研究已有的绝对式直线测量方法,采用“粗机”和“精机”双通道相结合的测量方法建立了涡流式大量程绝对直线测位移量模型;根据传感机理和信号传递顺序建立设计了传感器结构,并结合电磁场仿真软件对测量模型进行了仿真验证。(3)根据传感机理设计了电气系统,主要包括硬件电路、软件系统和传感器样机三部分。硬件电路主要包括激励信号发生模块、感应信号采集模块;软件系统主要包括基于ARM的下位机系统和基于数据采集分析的上位机软件。(4)搭建传感器实验平台对传感器稳态误差、线性度和分辨力等静态指标,速度波动性等动态指标进行了测试;对误差成分进行了分析并以此优化了传感器结构。最终实验结果表明:传感器样机具备较好的绝对定位能力和时间稳定性,满量程(500mm)线性度为0.136?。综上所述,本文首先对传感器理论模型进行了推导分析并设计传感器结构,然后通过电磁场仿真软件验证了其可行性,再根据传感机理设计了传感器样机和电气系统,最后搭建实验平台对传感器样机进行性能测试与评估,并根据误差分析结果进行了传感器优化。实验结果表明该传感器样机可以实现高精度的大量程绝对式直线位移测量。

关键词：绝对式直线位移测量大量程电涡流效应电气系统误差分析

电涡流效应的等效测量及其在电涡流传感器上的应用

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

传感器与微系统 1987年第Z1期 84-85页

作者：余长胜铁道部株州电力机车研究所

电涡流传感技术在工业上用来金属表面探伤、厚度、渗碳层深度、间隙、振动等测量,混料的分选等等。由于电涡流传感具有非接触、精度高、重复性好、线性范围宽、反应速度快的优点,近年来随着工业自动化的发展,越来越被人们所重视。电涡... 详细信息

电涡流传感技术在工业上用来金属表面探伤、厚度、渗碳层深度、间隙、振动等测量,混料的分选等等。由于电涡流传感具有非接触、精度高、重复性好、线性范围宽、反应速度快的优点,近年来随着工业自动化的发展,越来越被人们所重视。电涡流的等效测量,是电涡流传感技术应

关键词：电涡流传感器电涡流效应功率损耗磁场涡流传感器电磁场激磁线圈被测体

在线全文

同方期刊数据库

学校读者我要写书评

暂无评论

基于电涡流效应的引信过载脉冲幅值调节方法

装备环境工程 2024年第8期21卷 1-8页

作者：武志博孙传猛焦斌温竞龙辛泽洲汪博中北大学电气与控制工程学院太原030051 中北大学省部共建动态测试技术国家重点实验室太原030051 中国人民解放军第四八零八工厂军械修理厂山东青岛266042

目的解决引信及其关键部件抗过载性能测试实验室模拟加载与实际发射差异较大的技术难题。方法在引信被测试件底部粘贴铝贴片,并在冲击锤上缠绕励磁线圈,使其通入交变电流以产生瞬变磁场,在冲击锤靠近引信试件的过程中,铝贴片内的磁通发... 详细信息

目的解决引信及其关键部件抗过载性能测试实验室模拟加载与实际发射差异较大的技术难题。方法在引信被测试件底部粘贴铝贴片,并在冲击锤上缠绕励磁线圈,使其通入交变电流以产生瞬变磁场,在冲击锤靠近引信试件的过程中,铝贴片内的磁通发生变化,感应产生电涡流。涡流磁场与激励磁场相互作用,产生阻碍二者之间相对运动的电磁力,以此来实现对过载脉冲波形的调节和整定。结果建立了激励线圈积分圆环的数学模型,推导了电涡流阻力的表达式。利用COMSOL Multiphysics软件建立了电涡流缓冲器的动力学模型,对其进行了仿真验证。在输入电流为10000 A时,冲击过载幅值小于10000g,无法满足引信抗过载模拟试验要求;当输入电流为15000 A时,冲击过载幅值为15232.9g;当输入电流为20000 A时,冲击过载达到27222.8g,冲击过载过高,容易造成试件强度失效。因此,选取输入电流为10000~15000 A较为合理。结论该方法能够实现对高g值过载脉冲幅值的可控调节。

关键词：引信电涡流效应幅值调节高g值过载仿真验证 COMSOL