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霍尔元件在铁磁性磨粒检测仪中的应用

返回列表 来源:未知 浏览: 发布日期:2020-05-19 10:46:23【
由于机械设备的润滑油中的磨损微粒携带这机械运转状态的大量信息,因此对油液中磨粒的检测与分析是判定机械的运行状态,对其进行故障诊断的重要而有效的方法。利用霍尔元件可以很方便地对机械润滑油中的铁磁性磨粒捕获、测量和分享。
 
霍尔效应与霍尔元件
如果在垂直与磁场的导体里通过电流,则在垂直电流和磁场的方向上存在一个电厂,并在两端有电动势输出,这个现象就叫做霍尔效应,霍尔元件则是基于这一效应研发而出的磁敏元件。

设Kh为霍尔灵敏度,I为电流强度,B为磁场的强感应强度,θ为B和元件平面发现的夹角,则输出的霍尔电压为Vh=KhIBcosθ。
 
铁磁性磨粒的检测原理
对于确定的霍尔片,Kh一定。安装位置确定是,θ角不变,费用恒流源,电流I不变。假设磁场在真空中的磁感应为B0,若在磁场中有相对磁导率为μr的磁介质,则此时B=μrB0。

因为铁磁性物质的μr远远大于有的μr,当磁场捕获了铁磁性磨粒后,由于磁场中的铁磁性物质增多,使得通过磁滤器得到磁力线谜底增大,故该处磁场的磁感应强度曾嘉伟B1=△B0。此时霍尔片的输出电压为Vh=KhIB1=KhI(B+△B)=Vh0+△Vh。

其中Vh0是磁滤器没捕获磨粒是的霍尔电压,△Vh=KhI△B。△Vh为捕获磨粒后霍尔电压的增加量。

因△B正比于不会的磁性磨粒数量,故通过测量△Vh,便可以测得磁滤器所捕获的铁磁性磨粒量,从而得知所测油样中所含铁磁性磨粒的多少。


 
基本结构与工作原理
铁磁性磨粒监测仪采用高梯度磁性分布技术,将微米级低碳钢纤维经适当压力压入铜管中形成几毫米的滤网,放入磁场中构成过滤器。在滤网中形成的高梯度磁场,防油流过滤网时,它将捕获油中的铁磁性磨粒,磁滤器旁的霍尔元件测出因磨粒数量增加所引起的磁通量变化,经电路处理,由数字表头显示所测量有种铁磁性磨粒的相对浓度。经过特殊设计的两个磁滤器串联起来便能同时测得油中大磨粒和小磨粒的相对浓度,使该监测仪起到直读式铁谱仪的功能。