用于磨粒检测的同轴差分环状电容传感器设计

doi:10.13873/J.1000-9787(2025)07-0089-05

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用于磨粒检测的同轴差分环状电容传感器设计

更新时间：2025-09-11

- 用于磨粒检测的同轴差分环状电容传感器设计
- Issue 7, Pages: 89-93(2025)
- 作者机构：
  
  中国民航大学电子信息与自动化学院
- 作者简介：
- 基金信息：
- DOI：10.13873/J.1000-9787(2025)07-0089-05
  CLC： TP212;V263.6
- Published：2025
- 稿件说明：
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[J]. 2025, (7): 89-93.
DOI：

[J]. 2025, (7): 89-93. DOI： 10.13873/J.1000-9787(2025)07-0089-05.

摘要

针对航空发动机内摩擦副异常磨损所产生的大颗粒碎屑，滑油磨粒在线监测成为发动机预测性诊断的有效方法。为提高检测灵敏度，设计一种同轴差分环状电容传感器，并提出了管道内磨粒引起电容变化量的解析表达式。首先，基于COMSOL Multiphysics仿真软件建立传感器三维模型，分析结构参数、磨粒特征对电容值的影响，验证了解析表达式的正确性，并确立传感器最佳结构参数值；其次，分析了多种磨粒轴向流动时差动电容变化规律；最后，通过交流电桥对传感器灵敏度进行验证。仿真结果表明，该传感器能够在8 mm管道内径中检测出半径为0.12 mm的金属球体磨粒和水滴，以及径向长度0.1 mm的片状磨粒，并对金属和非金属类磨粒皆可达到较高的灵敏度，可为滑油磨粒在线检测研究提供设计支持。

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