Cảm biến công nghiệp : Cảm biến đo áp suất chất liệu part 3

Trong đó: h0 - chiều dày thành ống xiphông. n - số nếp làm việc. α - góc bịt kín. ν - hệ số poisson. A0, A1, B0 - các hệ số phụ thuộc Rng/Rtr, r/R+r. Rng, Rtr - bán kính ngoài và bán kính trong của xi phông. r - bán kính cong của nếp uốn. Lực chiều trục tác dụng lên đáy xác định theo công thức:N= π (R ng +R tr )2 ∆p 5
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Cảm biến công nghiệp : Cảm biến đo áp suất chất liệu part 3 1 − ν2 n δ = N. − (8.14) A 0 − αA 1 + α A 2 + B 0 h / R 2 2 Yh 0 bTrong ®ã: h0 - chiÒu dµy thµnh èng xiph«ng. n - sè nÕp lµm viÖc. α - gãc bÞt kÝn. ν - hÖ sè poisson. A0, A1, B0 - c¸c hÖ sè phô thuéc Rng/Rtr, r/R+r. Rng, Rtr - b¸n kÝnh ngoµi vµ b¸n kÝnh trong cña xi ph«ng. r - b¸n kÝnh cong cña nÕp uèn.Lùc chiÒu trôc t¸c dông lªn ®¸y x¸c ®Þnh theo c«ng thøc: π (R ng +R tr )2 ∆p N= (8.15) 5d) Mµng Mµng dïng ®Ó ®o ¸p suÊt ®−îc chia ra mµng ®µn håi vµ mµng dÎo. Mµng ®µn håi cã d¹ng trßn ph¼ng hoÆc cã uèn nÕp ®−îc chÕ t¹o b»ng thÐp. D D h p p H×nh 8.8 S¬ ®å mµng ®o ¸p suÊt Khi ¸p suÊt t¸c dông lªn hai mÆt cña mµng kh¸c nhau g©y ra lùc t¸c ®éng lªnmµng lµm cho nã biÕn d¹ng. BiÕn d¹ng cña mµng lµ hµm phi tuyÕn cña ¸p suÊt vµkh¸c nhau tuú thuéc ®iÓm kh¶o s¸t. Víi mµng ph¼ng, ®é phi tuyÕn kh¸ lín khi ®évâng lín, do ®ã th−êng chØ sö dông trong mét ph¹m vi hÑp cña ®é dÞch chuyÓn cñamµng. §é vâng cña t©m mµng ph¼ng d−íi t¸c dông cña ¸p suÊt t¸c dông lªn mµngx¸c ®Þnh theo c«ng thøc sau: ( ) pR 4 3 δ= 1 − ν2 (8.16) Yh 3 16 - 134 - Mµng uèn nÕp cã ®Æc tÝnh phi tuyÕn nhá h¬n mµng ph¼ng nªn cã thÓ sö dôngvíi ®é vâng lín h¬n mµng ph¼ng. §é vâng cña t©m mµng uèn nÕp x¸c ®Þnh theoc«ng thøc: δ bδ 3 pR 4 a= + = (8.17) h h3 Yh 4Víi a, b lµ c¸c hÖ sè phô thuéc h×nh d¹ng vµ bÒ dµy cña mµng. Khi ®o ¸p suÊt nhá ng−êi ta dïng mµng dÎo h×nh trßn ph¼ng hoÆc uèn nÕp, chÕt¹o tõ v¶i cao su. Trong mét sè tr−êng hîp ng−êi ta dïng mµng dÎo cã t©m cøng, khi®ã ë t©m mµng ®−îc kÑp cøng gi÷a hai tÊm kim lo¹i. H×nh 8.9 S¬ ®å cÊu t¹o mµng dÎo cã t©m cøng §èi víi mµng dÎo th−êng, lùc di chuyÓn t¹o nªn ë t©m mµng x¸c ®Þnh bëi biÓuthøc: πD 2 N= .p (8.19) 12 Víi D lµ ®−êng kÝnh æ ®ì mµng. §èi víi mµng dÎo t©m cøng, lùc di chuyÓn t¹o nªn ë t©m mµng x¸c ®Þnh bëibiÓu thøc: ( ) π D 2 + Dd + d 2 N= (8.20) .p 12 Víi D lµ ®−êng kÝnh mµng, d lµ d−êng kÝnh ®Üa cøng.8.3.2. C¸c bé chuyÓn ®æi ®iÖn Khi sö dông c¶m biÕn ®o ¸p suÊt b»ng phÇn tö biÕn d¹ng, ®Ó chuyÓn ®æi tÝnhiÖu c¬ trung gian thµnh tÝn hiÖu ®iÖn ng−êi ta dïng c¸c bé chuyÓn ®æi. Theo c¸chchuyÓn ®æi ng−êi ta chia c¸c bé chuyÓn ®æi thµnh hai lo¹i: - BiÕn ®æi sù dÞch chuyÓn cña phÇn tö biÕn d¹ng thµnh tÝn hiÖu ®o. C¸c chuyÓn®æi lo¹i nµy th−êng dïng lµ: cuén c¶m, biÕn ¸p vi sai, ®iÖn dung, ®iÖn trë... - 135 - - BiÕn ®æi øng suÊt thµnh tÝn hiÖu ®o. C¸c bé chuyÓn ®æi lµ c¸c phÇn tö ¸p ®iÖnhoÆc ¸p trë.a) Bé biÕn ®æi ®o ¸p suÊt kiÓu ®iÖn c¶m CÊu t¹o cña bé chuyÓn ®æi kiÓu p®iÖn c¶m biÓu diÔn trªn h×nh 8.10. Bé 1chuyÓn ®æi gåm tÊm s¾t tõ ®éng g¾ntrªn mµng (1) vµ nam ch©m ®iÖn cã δlâi s¾t (2) vµ cuén d©y (3). 2 D−íi t¸c dông cña ¸p suÊt ®o, 3mµng (1) dÞch chuyÓn lµm thay ®æi H×nh 8.10 Bé chuyÓn ®æi kiÓu c¶m øng 1) TÊm s¾t tõ 2) Lâi s¾t tõ 3) Cuén d©ykhe hë tõ (δ) gi÷a tÊm s¾t tõ vµ lâi tõcña nam ch©m ®iÖn, do ®ã thay ®æi ®étù c¶m cña cuén d©y. NÕu bá qua ®iÖn trë cuén d©y, tõ th«ng t¶n vµ tæn hao tronglâi tõ th× ®é tù c¶m cña bé biÕn ®æi x¸c ®Þnh bëi c«ng thøc sau: W2 ...