机械工程学报

作者：谢雨财, 胡书魁, 白晨朝, 史皓天, 张洪朋

单位：1. 大连海事大学轮机工程学院 大连 116026;2. 南京理工大学安全科学与工程学院 南京 210094

关键词：三线圈传感器,油液检测,电感检测,磨粒区分,锁相放大；

基金：国家自然科学基金(52271303)和大连市科技创新基金(2022JJCG010, 2021JJ11CG004)资助项目。

当机械系统工作时，由于各机械单元相互作用，其内部会产生不同程度的磨损，生成的磨粒会随油液四处流动，若不及时检测则会加剧磨损进程，影响整个机械系统的使用寿命。油液中的金属磨粒蕴含着丰富的摩擦学信息，其材质和粒径对判断机械设备运行状态具有重要的参考价值。为了实现油液中金属磨粒的区分检测，设计一种兼具通量和检测精度的三线圈传感器，该传感器的激励信号和数据采集均采用集成的数字锁相板卡，具有较高的集成度。分别从外形封装、磁场仿真和试验验证三个方面进行传感器设计和性能测试，仿真得到的颗粒曲线与试验结果一致。对不同粒径的铁颗粒和铜颗粒进行了测试，并通过理论计算得到该传感器可以实现最小23 μm的铁颗粒和50 μm的铜颗粒检测。这种三线圈传感器为便携式磨粒检测设备的开发提供了新思路。

来源：2025年第12期

《机械工程学报》期刊编辑部

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