영구 자석을 사용하는 철계(ferrous) 마모 입자(debris) 센서의 측정 감도를 향상시키기 위하여, 센서의 적절한 위치에 대한 새로운 수치적 접근법을 제시한다. 또한 철계 입자 센서 주변으로 흐름을 집중시키는 방법으로 유동 가이드 벽(flow guide wall)을 제안한다. 유동 가이드 벽은 철계 입자를 포함한 유동이 센서를 둘러 흐를 수 있도록 함으로써 측정 감도를 추가로 향상시키고자 한다. 수치 해석은 섬프 탱크형(sump-tank type)의 가장 대표적인 기어박스에 대해 다물리(멀티-피직스, multi-physics) 해석 방법을 사용하여 수행하였다. 철계 마모 입자 센서를 이용한 상태 진단(condition diagnosis)에서는 센서의 위치가 큰 영향을 미친다. 즉, 잘못된 센서 위치로 인해 이상 마모 및 손상이 존재함에도 불구하고 측정이 전혀 일어나지 않는 경우가 있다. 최적의 센서 위치를 결정하기 위해, 본 연구는 기어의 움직임으로 인해 발생하는 유동에 대한 유동 해석과 센서 구현을 위한 전기 및 자기장 해석, 그리고 입자 추적(particle tracing) 기법을 사용하여 입자 궤적을 추적하였다. 본 연구의 새로운 해석 방법과 결과는 최적 센서 위치를 선정하고 철계 마모 입자 센서를 효과적으로 적용하는 데 중요한 정보를 제공할 것이며, 오일 센서 기반 상태 진단 기술에 기여할 것이다.

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