[发明专利]一种基于FPGA的发动机尾气金属磨粒收集系统及方法

摘要

本发明公开了一种基于FPGA的发动机尾气金属磨粒收集系统及方法，用于对发动机尾气中的金属磨粒进行收集，用以进行发动机故障诊断研究。发明主要包括两个部分，内部硬件电路部分以及外部机械结构部分。收集尾气中的金属磨粒的基本原理为当尾气中的金属磨粒通过装置时，会受到励磁线圈产生的电磁力的吸附作用而与气体分离，对比受到励磁线圈作用前后电磁感应线圈分别产生的信号，即可判断磨粒是否被收集到及收集的效率。本发明开创了一种新的针对尾气中细小金属磨粒的收集及控制方法，可以提升磨粒分析技术在发动机故障诊断领域的应用范围。

主权项

一种基于FPGA的发动机尾气金属磨粒收集系统，其特征在于：包括基于FPGA平台上的USB通信单元和用于统一FPGA平台上各单元的操作时序的时钟单元；FPGA通过USB通信单元与上位机相交互；FPGA上还连接有用于控制励磁线圈输出可变电流的可控恒流源、用于控制步进电机转向机旋转量的电机驱动单元以及气体流量传感器和用于检测磨粒收集效果的电磁感应线圈；发动机尾气由安装于发动机尾喷口上的三通T形石英管的横管进入输出管道，励磁线圈缠绕在三通T形石英管中部的纵管上，电磁感应线圈缠绕在三通T形石英管的横管上；气体流量传感器安装于三通T形石英管的气体进口处。