Метод вимірювання температури обертового ротора високошвидкісного двигуна

З широкомасштабною популяризацією та проникненням транспортних засобів на новій енергії вони стали потужним двигуном розвитку автомобільної промисловості. Температура о високошвидкісний ротор двигуна є ключовими даними, що впливають на безпеку двигуна, а визначення температури ротора завжди було проблемою в галузі тестування. Візьмемо як приклад високошвидкісний двигун із частотою обертання понад 10000 об/хв. Під час високошвидкісного обертання ротор двигуна піддається величезній відцентровій силі, високошвидкісному тертю між ротором двигуна та повітряним зазором, а втрати на тертя, спричинені поверхнею ротора, набагато більші, ніж у звичайного двигуна. Це створює великі труднощі для відведення тепла ротора. Однак, оскільки ротор є високошвидкісною обертовою частиною та підпадає під обмеження внутрішнього простору, на поточному етапі розробки внутрішнього двигуна в промисловості в основному використовуються засоби непрямого вимірювання температури або технологія бездротової телеметрії, технологія високошвидкісного контактного кільця та інші засоби тестування для перевірки конструкції двигуна. Однак є багато проблем, структура компонентів обладнання для вимірювання температури є більш складною, структура двигуна значно змінена, вага обладнання створює велику відцентрову силу, що впливає на нормальну роботу двигуна. У галузі є больові точки.

Технічний вступ

Принцип технології вимірювання температури поверхневої акустичної хвилі полягає в тому, що компоненти поверхневої акустичної хвилі можуть отримувати різні частоти відбиття, змінюючи властивості матеріалу, і дуже чутливі до фізичних параметрів навколишнього середовища, тому компоненти поверхневої акустичної хвилі все частіше використовуються як датчики та підходять для газу, тиску, сили, температури, деформації, випромінювання та інших полів. Система вимірювання температури є типовим застосуванням технології поверхневих акустичних хвиль у сфері температури. Технологічний датчик має багато переваг, таких як пасивність, бездротовий зв’язок, стійкість до високих температур, потреба в обслуговуванні тощо, і він стає гарячою точкою досліджень у галузі.

Блок обробки системи вимірювання температури поверхневої акустичної хвилі генеруватиме низькоенергетичний та високочастотний радарний імпульс. Коли бездротовий датчик температури проходить повз антену з фіксованою точкою в русі, приймається радарний імпульс. Імпульс рефлектора на поверхні зонда реагує назад на нерухому антену і передається на блок обробки сигналу. Нарешті, виміряне значення температури розраховується та передається в систему моніторингу головного комп’ютера. Система вимірювання температури може реалізувати безперервний моніторинг температури електричного ротора в режимі реального часу, а структура проста, і робочий стан електронного ротора можна ефективно передбачити та проаналізувати дані.

Робоча основа технології вимірювання температури поверхневою акустичною хвилею

Система вимірювання температури поверхневою акустичною хвилею складається з кількох частин: датчика температури, зчитувальної антени, зчитувача та верхнього комп'ютера. Датчик температури має вбудований резонатор поверхневої акустичної хвилі та передавальну антену, яка є чутливим переднім блоком вимірювання температури системи, і встановлена ​​в частині вимірювання температури ротора (переважно на поверхні магнітної сталі); Антена для зчитування – це канал бездротової передачі сигналу, встановлений у тому самому місці, що й датчик, і підтримує бездротову ізоляцію; Зчитувач відповідає за прийом і зчитування сигналу, переданого антеною, завершення аналізу, обробки та передачі сигналу датчика та, нарешті, завантаження його на верхній комп’ютер через кабель зв’язку.

Підведіть підсумок

Відповідно до попиту на вимірювання температури ротора автомобільного двигуна в новій енергетиці, надається технологія вимірювання температури ротора на основі поверхневої акустичної хвилі. Ефективно вирішено задачу вимірювання низької температури у високошвидкісному стані обертання ротора двигуна. Для вирішення потреб нового двигуна енергетичної галузі або традиційного двигуна внутрішнього згоряння, підшипника ротора компресора та інших частин вимірювання температури.