摘要：对用于金属接触损伤监测的静电传感器进行了优化设计研究。利用高斯定律建立了传感器静电感应的解析模型,利用有限元分析方法获得了静电传感器的灵敏度空间分布规律。并在此基础上,针对不同的设计参数进行了有限元仿真分析,得出设计参数(感应面半径、屏蔽罩厚度、屏蔽罩内径、绝缘体介电常数、感应面内缩长度)对灵敏度空间分布的影响,并在试验台上验证了不同设计参数对接触损伤静电信号的影响,为传感器优化设计提供了依据。

摘要：静电传感器是一种用于航空发动机润滑油路中磨粒在线监测的新型传感器,为了对静电传感器的特性进行研究,改进了静电传感器的数学模型,设计了静电传感器标定装置。标定装置通过高压电场使油滴荷电,可以产生电量和极性可调的带电油滴,并可通过静电计准确测量产生的油滴电量。通过对数学模型的分析,以及标定实验的实验研究,确定了传感器的空间灵敏度分布;发现并验证了定速带电油滴沿着传感器固定径向位置移动时,静电传感器输出电压的峰值与施感电荷呈线性关系;通过标定实验获得了传感器的标定曲线,并进一步定量确定了传感器静态灵敏度在径向位置上的分布,标定实验也同时验证了数学模型的正确性。

摘要：采用自制静电传感器进行润滑条件下轴承钢点接触滑动摩擦胶合故障在线监测试验研究.首先分析了磨损过程静电产生机理和静电感应原理,在此基础上设计研制了磨损区域静电传感器并进行轴承钢胶合故障试验,研究了磨损区域静电信号去噪方法,分析了载荷和转速对摩擦系数和静电信号的影响.研究结果表明:奇异值差分谱理论适用于静电信号去噪,取得了较好的效果;静电信号与摩擦系数同时监测到胶合的发生,具有一致性,并且静电在线监测技术能够在胶合故障发生前监测到异常,为视情维修提供支持;静电信号反映了4个阶段(磨合磨损,稳定磨损,早期胶合以及胶合阶段);在稳定磨损阶段,摩擦系数随载荷的增大而降低,随转速的升高而降低,静电信号均方根值随载荷的变化很小,随转速的升高而增大.

摘要：航空发动机碰摩故障是一类常见的发动机气路故障,通过研究航空发动机压气机叶片-机匣碰摩故障特点、故障产物性质、静电感应原理和碰摩颗粒荷电机理,提出了一种基于静电感应技术在线监测航空发动机碰摩故障的方法。在航空发动机碰摩故障监测原理的基础上,自行设计制造了航空发动机压气机碰摩故障模拟实验平台并开展了航空发动机压气机碰摩故障模拟实验研究。利用该平台验证了静电感应技术监测碰摩故障的可行性,通过提取模拟故障静电信号的时域、频域特征,揭示了碰摩故障静电信号特征。研究表明电压信号均方根值及碰摩频率频谱幅值、电荷信号活动率水平及事件率可以作为诊断碰摩故障的特征参数。

摘要：以在线式全流量扫描铁谱仪为背景,对静磁场的磁路进行设计,并从磁荷模型出发,引入广义二项式定理将不可积因子转变为可积因子,从而对该磁场的磁感应强度进行解析计算,通过对比理论值和实际测量值发现解析表达式很好地反映了静磁场的磁感应强度分布规律。在此基础上,将所设计的静磁场应用到某新型涡喷航空发动机性能监测中,对监测到的磨粒进行了分析,监测结果与发动机的实际情况相符合。

摘要：对航空涡喷发动机一般是按推力量级来区分超微型、微型和小型涡喷发动机[1].小型发动机推力量级为1000 ～ 20000N,微型发动机的推力量级在1000N以下,超微型发动机的推力量级在10N以下.随着我国无人机技术的持续发展,对于小型航空发动机的需求也越来越高[2],研制小型高性能低成本涡喷发动机是发展我国高空、高速无人机的关键技术之一.小型涡喷发动机具有尺寸小、转速高等特点,其设计、研制不同于大型涡喷发动机,必须着重解决小型化所带来的性能衰退速度快、部件故障频率较高等一系列问题[3].

摘要：基于γ射线阵列式康普顿背散射探测系统的特点,设计了相应的二维测量控制系统,完成对测量对象某一断面的自动测量。系统基于VC开发设计了相应模块,包括了步进电机控制模块、数据采集与通讯模块和信息显示与保存等模块,实现了探测位置的准确定位控制,并对背散射数据进行自动采集传输、显示及保存,系统控制界面友好,显示丰富。实验测试表明系统设计合理可靠,较好满足了阵列式康普顿背散射检测系统要求。

摘要：根据阵列式康普顿背散射系统的检测数据特征,设计了以FPGA为主要载体,运用VerilogHDL语言完成多通道背散射数据并行采集和处理系统。以VC++语言编写发送和接收界面,实现PC机与FPGA的动态连接。在整个数据采集过程中,根据PC机传送给FPGA的不同命令,实现任意采集时间设定的54通道数据同步并行采集和传输。系统测试结果显示,输入方波频率在不大于12 MHz的情况下,各通道数据采集准确率达到99.9995%。

摘要：针对航空发动机气路静电传感器输出信号微弱且易受外在及固有噪声影响的特点,设计了一种新型静电信号处理电路。基于静电传感器感应电极的等效电路模型,设计高输入阻抗FET运算放大器作为采集模块,采集输入信号并实现电流值到电压值的转换;进一步利用低噪声测量放大器作为信号放大模块将微弱信号放大;使用直流电池作为电路供电模块,以隔绝外在电缆引入的工频干扰。对电路的增益、带宽及噪声特性进行分析,通过Multisim软件进行电路仿真;最后通过实际信号测试对电路的信号处理效果进行验证。仿真及测试实验结果表明:设计的电路能够有效放大静电信号并减少毛刺噪声,具有良好的处理效果。

摘要：航空发动机涡轮转子处于高温高压的工作环境,这类零部件单纯从设计可靠性角度来考虑具有较大的局限性,比如无法量化评估实际使用环境下的涡轮转子的可靠性情况。建立了考虑工作环境因素的涡轮转子磨损模型,结合模糊数学模糊集与隶属函数的理论提出了评估随时间变化的对涡轮转子进行模糊可靠性分析与计算所依据的模糊可靠性数学模型。通过量化分析涡轮转子磨损量的影响因素确定了相应的隶属函数,利用该模糊可靠性模型实现计算基于时间的涡轮转子磨损的模糊可靠度。