用电容式传感器测液压管道压力的探讨.pdf

第 卷第期 年 月 湘潭矿业学院学报 ∀ ∃ 图 筒壁变形 耐 七 力以山− ≅ 此 Α ΒΧ / .一拜 Δ 心 ,Ε , .9 拜 户 、Φ二尸二一Φ 一一二 门厂 ΓΧ ‘一 了Γ 场Η , Ι 一不几一,万 犷 又 ϑ∀ 八口 Φ 一 “ 一∀ 收稿日期; .卯 一Κ 一2 本文责任编辑 ;邓学 良 湘潭 矿业学院学报 Λ年 月 式中 二Β 筒 壁内任一 点 的径 向位移量 , Μ Ν 拜 材料 泊松比Ν Γ 材料的 弹性模量 , Ο Π 2Ν 滚筒内半径 , Ε.Ν Χ 筒壁外半径 , Μ Ν Θ , 一 液压力 , 阿 Ν Ε 筒 壁内任一点至筒心 的距离 , Β 。 当 Ε ΡΧ 时 , 即 圆筒最外点的径 向变 形 Ρ.一拜 Ι Γ 争 ,Χ Χ Η一 护 Β吞; .十 封 一 Σ Γ ΗΧ协, 一 Χ1Χ ,一勺 Η ΗΧΘ ; Γ1 Χ 2一 的 1 2∀ 以工程机械液压系统常用 的三种钢管为 例 , 从表中可 知 , 当压力从Κ变到 2 5 0 时 , 管子外径变形量在 Κ一 4 Τ 娜 之间 变动 , 要检测 出这么小 的变形量 , 采用 电容 式传感器比较合适 。 其变形量的计算结果如表 所示 。 表 .钢管的外径变形量 ∋匕Χ 6 Β./ Ε 8 团哈Α / Ε /≅ − 刀以勺− −≅5茂加Χ / 2电容式传感器工作原理 黑黑黑 外径径径径径径径径径径径径径径径径径径 了了了,, ,,,、 、 ϑ0, ,ϑ入河Θ ,气 书 月Θ 匀匀 、、 8Μ “Υ Υ Υ气 Μ “Υ Υ Υ气 .Μ Υ Υ Υ Υ Υ Υ Υ Υ Υ 中中邓 邓 Τ Τ Τ 中 龙龙 让邓 邓 2 一ς 4 4 4丘男 男 Τ Τ Τ万万 中扒扒 Κ 4 4 4 名. . . 测压仪结构如 图2所 示 , 用 上,形 块 和 下,形块夹住 被测钢 管 , 夹紧力由螺杆 4通过压缩弹簧 进行 调节 , 传感 器 极 板 固定在下,形块上 , 电容传感 器Τ的 上下 位置可通过丝杆螺母进行调节 , 以便调节电 容式传感器的初始间隙 , 用锁紧螺母锁紧 。 当管道 内液压力增加 时 , 钢管产 生弹性 变 形 , 使钢管直径增大 , 从而使Τ 、 极板之 间 的间隙占增 加 , 其电容发生变化 。 弹簧 的 作用是既保证上 下,形 块 与钢 管 外 径紧 密接触 , 又 不 会 给钢管 产生过大的 压力 , 以 免钢管会 产生较 大 的附加变形 , 影 响测试 的精确度 。 极板 Τ 、 之间的电容为 ; Δ ￡−￡∃ 占 1∀ 在空气 川川川入 入 仁仁仁仁仁仁仁 Υ Υ Υ Υ Υ Ω Ω Ω Ω Ω Ω Ω Ω Ω Ω Ω Ω Ω Ω Ω Ω Ω Ω ⋯⋯⋯ 寸寸寸 Ω Ω Ω 止止止止止 鞘鞘鞘鞘鞘 只只只只只只只只 卜卜卜卜Ξ Ξ Ξ Ξ Ξ 花花花花才丫岑价呀呀呀 口口口 Ω Ξ Ξ Ξ Ξ Ξ Ξ 。 极板间介质的相对介电常数 , 中 , 。Ρ Ν 调整螺母 固定极板 调节螺丝 下,形块 传感器 螺杆 “。一真空 中介电 常数 凡Ρ 4 4 5 Ι .− 一” 七− 7 留叱勿 [Α代. 远Π/ Α / Ε /习Ε 竺竺 星星 外 径1 Μ ∀ ∀ ∀内径1 Μ ∀ ∀ ∀ △∗ 丫日筑 筑 ] ] ].班⊥ 1 尸旧∀ ∀ ∀ 中中 2 Κ Κ Κ Τ 士Κ Τ Τ Τ 中24 士 Κ Κ Κ Κ 中2 Κ 士 Κ Κ Κ Κ ς 5ΛΛΛ 中中2 5 5 5 Τ 5土Κ Τ5 5 5 中Τ 士Κ 5 5 5 中2 5 士 Κ 5 5 5 Τ∗ΛΛΛ 5 5 5 士Κ 5 5 5 帜2 士 仓2 2 2 中2 士 Κ 2 Κ Κ Κ Τ 5 在只知道钢管规格而不知实际尺寸的情况下 测量管道压力 , 由钢 管 内外径尺寸偏 差产 生 的最大变形 △∗ Α ∗ ; 按下式计算 ; ∃ ∗Π Ι ΡΗ Ι Η Ι 1 9△∀, Ι 1Χ 一△Χ∀夕, Γ_1Χ 一∃Χ∀,一 1 9△力 15∀ 式 中△为钢 管内半 径 的 最大偏差 , 助为钢管 外半 径的最大偏 差 , 对表2所 列 三 种钢 管 , △ 与劫相等 , 其值分别为 Κ Κ 5 , Κ Κς 5 , Κ 。 将有 关数据代人式 15 ∀ , 得 △∗ Μ 如 表2 所示 , 此 时0 , 为2 50 , 与表比较 , △∗ 的误差为 5Λ 、 Τ ΚΛ和Τ ςΛ 。 如果再考虑壁厚的 不 均匀 性 , 产生的极限测试误差可能达到 ΚΛ 。 但对同一液压系统 管路来说 , 其尺寸误差将 远小于极限误差 , 此外还可 以通过 现场标定来减小因钢管尺 寸误差 引起的 测量误差 。 另外 作为现场故障诊断的压力测量 , 其精度往 往要求不高 , 本测压仪完全能胜任 , 所以这 种 测压 w w w . b z f x w . c o m 加湘 潭矿业学院学报 仪最适合于工 程机械等野外机械液压系统 的压力检测 年 月 Τ 电容式测压仪特点 1. ∀通过管 壁变 形测量管内压力 , 适合于 钢管的压力测量 , 只要更换 , 形夹紧块 就可 测 不同规格钢管的液压力 , 不 需要 开测压孔 。 1 2 ∀由于是通 过变形 测试 压力 , 如果将测 压仪与示 波器配合使用 , 可 测试管 内的动态压 力 。 1 ∀ 该 测压仪的电气部分与市 场 出售的电容式 测微仪的电气部分原理相 同 1 Τ ∀该测压仪特别适合于工 程机械 、 矿山机械作液压系 统诊断之用 。 参考文献 ] , 厅/ 7 / ⎯ 2 刘鸿文主编 】 ∀留8脚 αΨ6 ΑΓ≅ ≅ 8 7记 Α / Ψ∴ Μ / βχ。血;7 高等教育出版社 卯2 Φ 2 Κ一 2 黄长艺 , 严普强主编 机械工程测试技术基础 北京 ; 机械工 业出版社 , 卯5 Μ ς ∋3Γ ΓΓ ∃ Ψ36 08α Ζ8 ∗ 8 ≅ / 8 价印] − ≅司. 87 .Γ α8 忱对 α∀ ∃硬汀 ∃Ψ∋ ∋ ∴ 8 [0Θ/ Ε∴ [ Α ⊥ 8 / − Β Α Π /Α∴− ≅ − Ε Μ Β α ∴ εΕ Β ∴ / Θ 姗昵 ΧεΑ∴/ 7 0Α 8φ / 涨泊[− Ε 8 Α/到比 ‘ −≅Α ∴/ 87 Α ∴ Α Α ∴ / ∴ε Ε Β . 8/0端Β Ε / 58Ε / Ψ Α Ε Α 8 − β 8小 − Β Α / Ε 8 Φ Π /Ε /≅ − Ε. Α 8 −− ≅Α ∴ /[Α闭 ΑΒΧ / ∋七/ 篮军Χ87 . 0Ε Α − ≅Α ∴ / 0湍Β Ε / Ε Ε ΕΑ/ Ε 8 [ / [堪 / Α ∴ / /Ε Ε − Ε 5 .ε [议 ∋比ΘΘ / Ε ΘΕ −β沮Α ∴ Α Α∴ /Θ. / [ [ Β Ε / ℃Α /Ε 7 Χ /Β [ / Α − 8α −[ / Α ∴ / ≅ Β .Α −≅Α∴/ ∴εΕ Β.87 [ε [Α/Π− ≅ Α ∴ / 刀/Ε . 7 − [如以8 − 皿7 ∴ 8 /Ε 8/ ≅ 8α , ΗΑ Χ [ , Ε /≅ [ ⎯盯β − Ε [ 7 0 Α7 /义 ‘− Ε , 〕。巧ΒΕ /Ε Ε ℃刀Α, ΑΒΧ / , ∴ε Ε 吐70Ε / [ [ Β Ε / ε −0[ 8 [− ≅Α ∴ / 巧Α ΒΑ ∴−Ε 3 Β χ 08α , Π . / , Χ−Π8 5ς , Γ 洲粥。血Α /0Ε −≅ , ϑϑ ]由8 α Π/ 7∴ 87 . /α . 比血 标准分享网 w w w .b z f x w .c o m 免费下载