基于静电感应的航空发动机尾气监测技术研究

发布时间：2017-07-19 12:20

  本文关键词：基于静电感应的航空发动机尾气监测技术研究

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【摘要】：基于静电感应的航空发动机尾气监测技术是一种新型的航空发动机气路工作状态监测技术与气路故障诊断的技术,该技术基于静电感应理论,使用多种静电传感器检测尾气中带电颗粒的静电信号,来确定航空发动机气路部件的运行状态并诊断潜在故障,从而有效解决了在恶劣工作环境中难以进行状态监测的问题。为模拟航空发动机气路的运行状况,使用了气固两相流装置,将复合静电传感器安装于气固两相流装置的气路中,并加入固体颗粒,根据改变气流流速以及固体颗粒的种类及粒径,可模拟航空发动机不同的运行状态。在复合传感器后端,使用了信号处理电路,通过对灵敏元件、滤波器件等的选取,以及对电荷放大电路、滤波电路等信号处理电路的设计,并通过对气路中的带电颗粒的电荷信号的检测、转换以及信号处理等工作,解决了航空发动机工作环境恶劣、干扰严重等问题。使用LabVIEW软件采集气路中的电荷信号,并分析信号采集的结果。由于对航空发动机不同运行状态的模拟,可产生不同的信号采集结果,因此可对不同信号采集结果的特征进行分析,从而得出对应的航空发动机故障状态的特征。将不同的航空发动机故障特征作为判别航空发动机气路故障类型的基础,设计了基于LabVIEW航空发动机故障类型诊断的程序,可对航空发动机气路的多种故障的静电信号特征进行识别和诊断。
【关键词】：尾气监测 复合静电传感器 电荷信号 故障诊断 虚拟仪器
【学位授予单位】：中国民航大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：V263.6
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第一章 绪论9-16
• 1.1 课题研究的背景和意义9-11
• 1.2 国内外现状11-14
• 1.2.1 静电感应技术的研究现状11-12
• 1.2.2 航空发动机故障诊断技术的研究现状12-14
• 1.3 本文的工作和创新点14-15
• 1.4 本文的内容安排15
• 1.5 本章小结15-16
• 第二章 航空发动机尾气监测技术理论基础16-23
• 2.1 静电监测理论基础16-18
• 2.1.1 荷电原理16-17
• 2.1.2 影响固体颗粒带电的因素17-18
• 2.2 航空发动机气路颗粒来源18
• 2.3 气固两相流装置简介18-19
• 2.4 静电传感器19-22
• 2.4.1 静电传感器理论19-21
• 2.4.2 静电传感器特性21-22
• 2.5 本章小结22-23
• 第三章 硬件电路设计23-31
• 3.1 静电传感器及其等效电路23-26
• 3.1.1 静电感应原理23-24
• 3.1.2 静电传感器及其等效电路24-26
• 3.2 信号处理电路26-30
• 3.2.1 电荷放大电路26-27
• 3.2.2 低通滤波电路27-29
• 3.2.3 A/D转换电路29-30
• 3.3 本章小结30-31
• 第四章 基于LABVIEW的数据采集系统31-41
• 4.1 LABVIEW软件基础31-32
• 4.2 数据采集程序的设计32-40
• 4.3 本章小结40-41
• 第五章 基于静电信号的航空发动机气路故障分析系统41-61
• 5.1 航空发动机气路故障分析基础41
• 5.2 航空发动机气路工况模拟41-42
• 5.3 气固两相流装置对颗粒的检测实验42-47
• 5.3.1 气固两相流装置对碳颗粒的检测42-43
• 5.3.2 气固两相流装置对二氧化硅粉的检测43-44
• 5.3.3 气固两相流装置对铁粉的检测44
• 5.3.4 气固两相流装置对玉米粉的检测44-45
• 5.3.5 气固两相流装置对发动机燃烧产物的检测45-46
• 5.3.6 气固两相流装置对发动机磨损颗粒的检测46
• 5.3.7 气固两相流装置对吸入颗粒的检测46-47
• 5.4 航空发动机气路故障诊断系统的整体设计47-60
• 5.4.1 基于信号特征的航空发动机故障诊断系统47-48
• 5.4.2 燃烧产物信号识别系统48-49
• 5.4.3 吸入颗粒物信号识别系统49-51
• 5.4.4 磨损颗粒信号识别系统51-52
• 5.4.5 航空发动机气路故障诊断系统的主函数52-54
• 5.4.6 航空发动机气路故障诊断系统的实验数据保存54-58
• 5.4.7 航空发动机气路故障诊断系统的测试58-60
• 5.5 本章小结60-61
• 第六章 总结与展望61-63
• 6.1 总结61-62
• 6.2 未来工作展望62-63
• 参考文献63-67
• 致谢67-68
• 攻读硕士学位期间发表的论文68

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本文编号：562883