Р асчетно-графическая работа

Р асчетно-графическая работа

 

                      по курсу «Приборы точной механики»

                                                 /СИД/

                      на тему: «Проектирование тензорезисторного

                                       преобразователя давления»

 

 

                                                                      Выполнил: ст.гр. ПМ01

                                                                                              Билан А.Н.

                                                                      Проверил: Никитин А.К.

 

 

                                                    

Киев 2004

Содержание

 

                                                                                                                            Стр.

1.Принципиальная схема ………………………………………………………..3

2.Структурная схема …………………………………………………………….4

3.Расчет упругих элементов …………………………………………………….5

3.1. Расчет мембраны ………………………………………………………….5

3.2.Расчет 3 – х лучевой балки……………………………...…………………7

3.3. Расчет 4 – х лучевой балки……………………………...……………...…8

4.Эпюра деформации балки ……………………………………………………10

5.Статическая характеристика …………………………………………………11

6.Анализ влияния основных геометрических параметров чувствительных     

элементов на параметры статической характеристики …………………….13

6.1. Влияние внешнего радиуса мембраны..………………………………..13

6.2. Влияние радиуса жесткого центра мембраны ………………………….14

6.3. Влияние длины балки …………………………………………………....15

6.4. Влияние толщины балки ………………………………………………....16

6.5. Влияние ширины балки …………………………………………………..17

7.Методы и средства измерения массы газа в цистерне неподвижной………18

7.1. Методы и средства измерения давления ………………………………...19

7.1.1.Методы косвенных измерения давления…………………………..22

7.1.2.. Косвенные методы, основанные на уравнении состояния

идеального газа……………………………………………………………...22

7.1.3.Косвенные методы, основанные на фазовых переходах ………..24

7.1.4.Косвенные методы, основанные на изменении физических

свойств измеряемой среды………………………………………………….25

Выводы…………………………………………………………………………….32

Список литературы ………………………………………………………………33

 

Задание

 

Разработать конструкцию тензорезисторного измерительного преобразователя

давления с использованием указанных упругих измерительных преобразователей.

 

1. Манометрический чувствительный элемент – плоская мембрана.

2. Информационный чувствительный элемент – 4-х лучевая балка.

3. Напряжение питания U_пит = 24 B.

4. Коэффициент тензочувствительности К_т=2,5.

5. Размеры тензорезистора: 5х10 мм.

6. Тип тензорезисторов: фальговый наклеиваемый.

7. Измерительная електрическая цепь: мостовая (4 рабочих тензорезистора).

8. Конструктивными параметрами чувствительных элементов задаваться самостоятельно.

9. Выполнить анализ влияния основных конструктивных параметров чувствительных элементов на параметры статической характеристики.

10. Максимальное измеряемое давление Р_макс=3МПа.

 

 

 

 

 

Принципиальная схем а

 

 

В данной конструкции в качестве манометрического упругого элемента используется мембрана с жестким центром. Мембрана под действием давления прогибается на определенную величину W₀ . Толкатель, жестко прикрепленный к жесткому центру мембраны, действует на балку. Балка под действием толкателя деформируется, что в свою очередь приводит к изменению выходного напряжения мостовой схемы (рис.2), состоящей из 4-х тензорезисторов, размещенных на балке.

Рис. 1. Принципиальная схема

 

1 – плоская мембрана с жестким центром

2 – толкатель

3 – 4-х лучевая балка

4 - тензорезисторы

 

 

                             Рис. 2. Мостовая измерительная цепь

Структурная схема

 

На рис.3 представлена сткруктурная схема измерительного преобразователя давления (ИПД).

 

      Р_изм   F           ε                   U_вых

                                                                                                                                                                           

                                                                                        

 

                                                                                            U_пит

                                                                                    

Рис. 3. Структурная схема

 

МУЕ - манометрический упругий элемент – (мембрана)

ИУЕ - информационный упругий элемент – (4-х лучевая балка)

МИС – мостовая измерительная схема

 

 

Расчет упругих элементов

3.1. Расчет плоской мембраны с жестким центром

 

Для расчета сосредоточенного усилия Q, передаваемого мембраной балке зададимся необходимыми конструктивными параметрами мембраны.

 

Определять конструктивные параметры консольной балки будем исходя из максимального значения перемещения жесткого центра мембраны W.

 

Основные конструктивные параметры мембраны:

Внешний радиус мембраны  R=0,02 м

Радиус жесткого центра мембраны r₀=0,008 м

Толщина мембраны h=0,002 м

Материал – 36НХТЮ

Модуль упругости  E= 2,1 *10¹¹ Па

Заданное давление P=3*10⁶ Па

Допустимое значение напряжения <s>=970*10⁶ Па

 

 

Определяем сосредоточенное усилие Q

 

                                            ;                                 (1)

 

                                       ;                                                   (2)

 

                               

 

               

 

Рис.5. Эпюра для участка балки

 

Деформация балки принимает максимальное значение в заделках:                                                   

Наклеиваем 4 тензорезистора в заделках на любых плечах балки – 2 сверху и 2 снизу.      

 

 

         

5.Статическая характеристика ИПД

 

Цель данного пункта – рассчитать статическую характеристику – зависимость выходного сигнала от входного воздействия в установившемся режиме. Входной величиной является измеряемое давление Р, выходной – выходоное напряжение тензорезисторного моста.Тензорезисторы R2 и R3 наклеиваются сверху, а тензорезисторы R1 и R4 снизу. При отсутствии деформации балки выходное напряжение тензорезисторного моста равно нулю.

  

 

Из полученной зависимости U_вых=f(P) видно, что характеристика линейная.

Определим максимальное выходное напряжение измерительной цепи:

 

Определим чувствительность ИПД:

 

График статической характеристики приведен на рис.6.

 

 

Рис.6. Статическая характеристика ИПД.

 

 

 

6.Анализ влияния основных конструктивных параметров упругих измерительных преобразователей на параметры статической характеристики

Влияние ширины балки

 

Статическая характеристика ИПД:

График зависимости выходного напряжения измерительной цепи от ширины балки представлен на рис.10.

 

                                      

                                        Рис.10. Зависимость U_вых от b.

 

 

Влияние толщины балки

 

Статическая характеристика ИПД:

График зависимости выходного  напряжения измерительной цепи от толщины балки представлен на рис.11.

 

 

                                       Рис.11. Зависимость U_вых от h.

 

 

7. Методы и средства измерения массы газа в цистерне неподвижной

    Измерения массы газа составляет значительные трудности, чем например измерения массы жидкости -это связано с физическим состоянием газа, который в большинстве случаев в нормальных условиях не имеет постоянного объема, и для этого чтобы измерять массу газа в цистерне необходимо измерить давление который создает газ в цистерне.

Давление характеризует напряженное состояние жидкостей и газов в условиях всестороннего сжатия и определяется частным от деления нормальной к поверхности силы на площадь этой поверхности

 

                                  ;                                                            (22)

 

где р — давление; N — нормальная сила, действующая на поверхность; F — площадь поверхности.

При этом принимается, что нормальная сила равномерно распределе­на по поверхности, а в жидкости или газе отсутствуют касательные на­пряжения. Так как действующая сила всегда перпендикулярна к поверх­ности вне зависимости от ее расположения, то давление является скаляр­ной величиной.

Понятие давления как физической величины во всех его проявлени­ях едино. Вместе с тем, во многих естественных природных явлениях и в различных технических устройствах и процессах определяющим являет­ся не само давление, а его значение относительно другого. Например, под действием разности двух давлений по магистральным трубопроводам транспортируются нефть и газ из Сибири.

При сравнении значений двух давлений одно из них принимается за начало отсчета их разности. По этому признаку различают следующие виды давлений.

Абсолютное давление — давление, значение которого при измерении отсчитывается от давления, равного нулю. Абсолютное давление воздуш­ной оболочки Земли на ее поверхность называется атмосферным давле­нием.

 

С учетом специфики каждого из видов давления при измерениях применяются специальные средства измерений - манометры и измери­тельные преобразователи давления.

Манометр — измерительный прибор или измерительная установка для измерения давления или разности давлений с непосредственным от­счетом их значения.

Измерительный преобразователь давления (датчик) — первичный преобразователь, выходной сигнал которого функционально связан с из­меряемым давлением или разностью давлений. Выходной сигнал датчика вторичными приборами преобразуется в показания значения давления или поступает в различные системы управления и регулирования.

 

В соответствии с видами измеряемого давления применяют следую­щие виды средств измерения давления: манометр абсолютного давле­ния — манометр для измерения абсолютного давления; барометр — ма­нометр для измерения атмосферного давления; манометр избыточного давления — манометр для измерения положительного избыточного дав­ления; вакуумметр ¹⁾ - манометр для измерения отрицательного избыточного давления: мановакуумметр — манометр, для измерения как поло­жительного, так и отрицательного избыточного давления; дифферен­циальный манометр (дифманометр) — манометр для измерения разнос­ти двух давлений, каждое из которых отличается от атмосферного давле­ния; микроманометр — дифференциальный манометр для измерения ма­лых разностей двух давлений, каждое из которых существенно больше их разности.

Единицы измерения давления

Когерентной единицей Международной системы единиц (СИ) являет­ся паскаль (Па). По определению единица давления паскаль пред­ставляет собой отношение единицы силы Ньютона к единице площади квадратному метру:

 

1 Па= 1 Н/м² = 1 кг/(м•с²)

 

Наиболее близка к СИ единица давления бар (бар), размер, которой очень удобен для практики (1 бар = 1•10⁵ Па).

В применяемых до настоящего времени жидкостных манометрах мерой измеряемого давления является высота столба жидкости. Поэтому естественно применение единиц давления, определяемых высотой столба жидкости, т. е. основанных на единицах длины. В странах с метрически­ми системами мер получили распространение единицы давления милли­метр и метр водяного столба (мм вод. ст. и м вод. ст.) и миллиметр ртутного столба (мм рт. ст.).

Размеры этих единиц давления пересчитываются в единицы СИ на основании формулы

                               ;                                         (23)

где Н - высота столба жидкости, м, р - плотность жидкости, кг/м³, g -ускорение свободного падения, м/с².

 

7.1.   Методы и средства измерения давления

Методы измерения давления во многом предопределяют как принци­пы действия, так и конструктивные особенности средств измерений. В этой связи в первую очередь следует остановиться на наиболее общих ме­тодологических вопросах техники измерения давления.

Давление, исходя из самых общих позиций, может быть определено как путем его непосредственного измерения, так и посредством измере­ния другой физической величины, функционально связанной с измеряе­мым давлением.

В первом случае измеряемое давление воздействует непосредствен­но на чувствительный элемент прибора, который передает информацию о значении давления последующим звеньям измерительной цепи, преоб­разующим ее

 

 в требуемую форму. Этот метод определения давления яв­ляется методом прямых измерений, и получил наибольшее распростране­ние в технике измерения давления. На нем основаны принципы действия большинства манометров и измерительных преобразователей давления.

Во втором случае непосредственно измеряются другие физические величины или параметры, характеризующие физические свойства изме­ряемой среды, значения которых закономерно связаны с давлением (температура кипения жидкости, скорость распространения ультразву­ка, теплопроводность газа и т. д.). Этот метод является методом косвен­ных измерений давления и применяется, как правило, в тех случаях, когда прямой метод по тем или иным причинам неприменим, например, при измерении сверхнизкого давления (вакуумная техника) или при изме­рении высоких и сверхвысоких давлений.

Давление является производной физической величиной, определяе­мой тремя основными физическими величинами — массой, длиной и вре­менем. Конкретная реализация значения давления зависит от способа воспроизведения единицы давления. При измерении по формуле (22) давление определяется силой и площадью, а по формуле (23) — длиной, плотностью и ускорением. Методы определения давления, основанные на измерении указанных величин, являются абсолютными (фундамен­тальными) методами и применяются при воспроизведении единицы дав­ления эталонами грузопоршневого и жидкостного типа, а также позволя­ют, при необходимости, производить аттестацию образцовых средств измерений.

Относительный метод измерений, в отличие от абсолютного, основан на предварительном исследовании зависимости от давления физических свойств и параметров чувствительных элементов средств измерения дав­ления при методах прямых, измерений или других физических величин и свойств измеряемой среды — при методах косвенных измерений. На­пример, деформационные манометры перед их применением для измерения давления должны быть сначала отградуированы по образцовым средствам измерений соответствующей точности.

Помимо классификации по основным методам измерений и видам давления, средства измерений давления классифицируют по принципу действия, функциональному назначению, диапазону и точности измере­ний.

Наиболее существенный классификационный признак — принцип действия средства измерения давления, в соответствии с ним и построе­но дальнейшее изложение. Современные средства измерений давления представляют собой измерительные системы, звенья которых имеют различное функциональное назначение. Обобщенные блок-схемы манометров и измерительных преобразователей давления приведены соответственно на рис. 12, а и б. Важнейшим звеном любого средства измерения давления является его чувствительный элемент (ЧЭ), который воспринимает измеряемое давление и преобразует его в первичный сигнал, поступающий в измеритель­ную цепь прибора. С помощью промежуточных преобразователей сигнал от ЧЭ преобразуется в показания манометра или регистрируется им, а в измерительных преобразователях (ИНД) - в унифицированный выходкой сигнал, поступающий

 

 

в системы измерения, контроля, регулирования и управления.

При этом промежуточные преобразователи и вто­ричные приборы во многих случаях унифицированы и могут приме­няться в сочетании с ЧЭ различных типов. Поэтому принципиальные особенности манометров и ИПД зависят, в первую очередь, от типа ЧЭ [1].

 

Рис. 12. Структурные блок-схемы:

а — манометра; б — измерительного преобразователя давле­ния; р — измеряемое давление; 1 — чувствительный эле­мент (первичный преобразователь); 2 — промежуточные преобразователи; 3 — показания; 4 — регистрация; 5 — выходной сигнал; → к системам: I — измерения и контроль; II - регистрации; III — регулирования; IV – управления

 

По принципу действия ЧЭ средства измерения давления можно разделить на следующие основные группы.

1. Средства измерения давления, основанные на прямых абсолютных методах: поршневые манометры и ИПД, в том числе и грузопоршневые манометры, манометры с нецилиндрическим неуплотненным поршнем, колокольные, кольцевые и жидкостные манометры.

В первых трех манометрах метод измерений реализуется уравнением (22), основанным на определении величины давления по отношению си­лы к площади; в жидкостных манометрах - уравнением (23), основан­ным на уравновешивании давления столбом жидкости.

2. Средства измерения давления, основанные на прямых относитель­ных методах: деформационные манометры и ИПД, в том числе и с силовой компенсацией; полупроводниковые манометры и ИПД; манометры других типов, основанные на изменении физических свойств ЧЭ под дей­ствием давления.

3. Средства измерения давления, основанные на методах косвенных измерений: установки и приборы для определения давления по результа­там измерения других физических величин; установки и приборы для определения давления по результатам измерения параметров физических свойств измеряемой среды (термопарные и ионизационные вакууммет­ры, ультразвуковые манометры, вязкостные вакуумметры и др.).

 

Следует отметить, что абсолютные методы измерений, заложенные в поршневых и жидкостных манометрах, во многих случаях на практике не

реализуются. Например, жидкостные манометры, исключая первичные эталоны, градуируются и поверяются не абсолютным, а относительным методом, путем их сличения с образцовыми средствами измерений соот­ветствующей точности.

 Для измерения давления газа в цистерне не применяется метод прямых измерений – он применяется для измерения жидкости, для газа – метод косвенных измерений.

 

7.1.1. Методы косвенных измерения давления

В отличие от методов прямых измерений давления, на которых ос­нованы рассмотренные ранее жидкостные, поршневые и деформацион­ные манометры, методы косвенных базируются на измерении физичес­ких величин (температуре, объеме), значения которых связаны с давле­нием известными физическими закономерностями, или на изменении фи­зических свойств измеряемой среды под действием давления (теплопро­водности, вязкости, электропроводности и пр.).

Косвенные методы, как правило, находят применение в тех случаях, когда прямые методы изме­рения давления трудно осуществимы, например, при измерении весьма малых давлений (вакуумные измерения) или при измерениях сверхвы­соких давлений.

 

Идеального газа

Связь между важнейшими термодинамическими параметрами газа определяется соотношением

                                         pV = const;                                               (24)

                                                 T

 

где р — асолютное давление газа; Т — абсолютная температура газа; V — объем, занимаемый газом.

Соотношение (24) называется объединенным газовым законом и формулируется следующим образом: при постоянной массе газа произ­ведение объема на давление, деленное на абсолютную температуру газа, есть величина, одинаковая для всех состояний этой массы газа.

Уравнение состояния для произвольной массы идеального газа (урав­нение Клайперона-Менделеева) имеет вид

                                                         

                                               pV= m • RT;                                          (25)

                                                          μ

                                                        

где т — масса газа; μ — масса одного киломоля газа; R — универсальная газовая постоянная.

 

 

Для упрощения процесса измерения давления один из параметров со­стояния (Т или V) сохраняется постоянным. Тогда давление однозначно определяется по результатам измерения V или Т.

Например, при измере­нии изменений атмосферного давления в баронивелировании нашли при­менение газовые барометры, принцип действия которых основан на ис­пользовании уравнения состояния газа (24) при постоянной температу­ре, т. е. при постоянной массе газа и неизменной температуре давление об­ратно пропорционально занимаемому газом объему.

Принципиальная схема газового барометра конструкции Штриплинга изображена на рис. 13. Прибор состоит из двух камер, одна из кото­рых 2 может быть сообщена с атмосферным давлением, а другая 3 зам­кнута. Обе камеры связаны между собой капилляром, в середине кото­рого находится капля масла 1, выполняющая роль указателя нуля. При равенстве давлений в камерах капля устанавливается на нулевой отмет­ке.

 

 

Рис. 13. Принципиальная схема га­зового барометра

 

Равенство давлений достигается изменением объема камеры 3 посред­ством перемещения сильфона 4 с помощью винта и червячной передачи с

 

отсчетом числа оборотов червяка по цифровому счетчику. При погреш­ности термостатирования 0,001°С изменения давления фиксируются с погрешностью менее 0,5 Па.

В дифференциальном газовом баро­метре системы Д.И. Менделеева (рис. 14 ) изменение атмосферного дав­ления определяется комбинированным методом. Барометр состоит из замкнуто­го сосуда 1, соединенного с давлением ок­ружающего воздуха при помощи V-образного жидкостного манометра 2.

 

Рис. 14. Дифференциальный га­зовый барометр

 

 

Барометр основан на уравновешива­нии изменений атмосферного давления как столбом жидкости, так и сжатием (расширением) газа в замкнутом сосуде по закону Бойля-Мариотта. Как и ранее, необходимо тщательное термостатирование со­суда 1 или введение температурной поправки, равной 0,37 % на 1°С.

 

Следует отметить, что рассмотренные выше газовые барометры в связи с появлением высокоточных деформационных барометров анало­гичного назначения в настоящее время практически не применяются. В отличие от этого в области вакуумных измерений указанный принцип на­ходит широкое применение. Компрессионные („компрессия" — сжатие) и экспансионные („экспансия" - расширение) манометры являются ос­новными средствами воспроизведения к передачи единицы давления в области вакуумных измерений в диапазоне от 10^-3 до 10³ Па (10^-5 -10 мм рт. ст.).

 

7.1.3. Косвенные методы, основанные на фазовых переходах

Известно, что любое вещество в зависимости от давления и темпера­туры может находиться в различных агрегатных состояниях (твердой, жидкой и газообразной фазах). Типовая диаграмма состояний в коорди­натах р и Т представлена на рис. 15. Кривыми линиями изображены гра­ницы между различными фазами (кривые равновесия фаз), соответству­ющие давлениям и температурам, при которых из одной фазы в другую переходит одинаковое число молекул.  

 

Рис. 15. Типовая диаграмма состояний

 

При этом кривая СК выражает зависимость от температуры давления насыщенного пара над жидкостью; кривая АС - давления насыщенного пара над твердым телом, кривая ВС - температуры плавления от давления. Например, при давлении р ₁и температуре Т₁, будет наблюдаться равновесие твердой 1 и газообраз­ной 2 фаз. Если при той же температуре Т₁, давление понизить, то начнет­ся переход твердой фазы в газообразную. Этот процесс называется возгон­кой или сублимацией („сублимаре" — возносить). Аналогично на грани­це ВС происходит плавление твердой фазы (кристаллизация жидкой фа­зы 3), а на границе СК - кипение жидкой фазы (конденсация газообраз­ной фазы). Необходимо отметить также две особые точки.

 

 

Тройная точка С, находящаяся на пересечении всех трех кривых равновесия фаз, ха­рактеризует состояние вещества, когда находятся в равновесии одновре­менно твердая, жидкая и газообразная фазы. Критическая точка К соот­ветствует критической температуре Т_к и

критическому давлению р_к, при которых теряется всякое различие между жидкостью и ее паром, а граница между ними исчезает.

Указанные выше кривые равновесия фаз и тройная точка использу­ются в косвенных методах определения давления по результатам изме­рения температуры в равновесных точках (в области температурных измерений, наоборот, температура определяется по результатам измере­ния давления).

Диаграмма состояний дает наглядное представление о выборе того или иного фазового перехода в зависимости от определяемого давления. Кривая плавления ВС немного отклоняется от вертикали к оси абсцисс, т. е. температура плавления имеет небольшую чувствительность к давле­нию. Так, температура плавления льда изменяется на 1 К при изменении давления на 13 МПа (следует отметить, что в отличие от большинства веществ температура плавления льда понижается при повышении давле­ния - штриховая линия СВ на рис.15), Поэтому кривые плавления ис­пользуются в косвенных методах определения высоких и сверхвысо­ких давлений. Процесс сублимации (кривая АС) происходит, как прави­ло, при низких температурах и давлениях, что позволяет его использо­вать при определении давления в области

вакуумных измерений. И, на­конец, фазовый переход жидкость—пар (кривая СК) наиболее удобен для области средних давлений помимо указанного, пои выборе того или иного фазового перехода необходимо учитывать физические свой­ства применяемого вещества.

В области измерения высоких и сверхвысоких давлений его значение воспроизводится по кривой плавления ртути, полуэмпирическое уравне­ние которой получают по результатам исследований сравнением с эталон­ным поршневым манометром. Это позволяет построить непрерывную шкалу давлений, по которой градуируются средства измерений высоких и сверхвысоких давлений низшей точности.

В области средних давлений, где успешно применяются высокоточ­ные средства измерений, основанные на прямых методах, использование косвенных методов нецелесообразно. Однако представляет интерес, по­лучивший распространение в первой половине нашего века простой спо­соб измерения атмосферного давления, основанный на фазовых перехо­дах „жидкость—пар" (кривая СК на рис. 15), который легко может быть продемонстрирован в любой, даже школьной, лаборатории.

 

Заключение

Наиболее точными приборами для воспроизведения и измерений давлений являются грузопоршневые манометры с неуплотнённым вращающимся (для уменьшения трения) поршнем, которые используются в большинстве эталонов для воспроизведения единицы постоянного и переменного давления. Для средств измерений

постоянного давления имеется пять государственных поверочных схем и пять государственных эталонов для следующих диапазонов

измерений:

Малых абсолютных давлений 10^-3 – 10³ Па (ГОСТ 8.107 – 81);

Средних абсолютных давлений 2700 – 4^.10⁵ Па (ГОСТ 8.223 – 76);

Средних избыточных давлений от –10⁵ до 2,5^. 10⁸ Па (ГОСТ 8.017 – 79; поверочную схему возглавляет первичный эталон давления);

Высоких избыточных давлений до 4^.10⁹ Па (ГОСТ 8.094 – 73);

Малых разностей давлений 0,1 – 4^.10⁴ Па (ГОСТ 8.187 – 76);

Государственный первичный эталон, состоящий из пяти грузопоршневых манометров, воспроизводит единицу давления в диапазоне 6^.10⁵ – 6^.10⁶ Па со средним квадратическим отклонением результата измерений S₀=0,0006% при неисключённой систематической погрешности θ₀=0,004%. Из аналогичных приборов состоит эталон-копия и рабочие эталоны, которые воспроизводят единицу давления в диапазоне 0,4^.10⁵ – 6^.10⁷  Па при S₀=0,002 %. Государственный специальный эталон абсолютного давления, состоящий из двух грузопоршневых манометров, воспроизводит единицу абсолютного давления в диапазоне 2,7^.10² – 1,3^.10⁵ Па при S₀=0,3% и θ₀=2%. Государственный специальный эталон для высоких давлений состоит из трёх грузопоршневых манометров, образцовых мер массы, компаратора и установки для создания и поддержания гидростатического давления. Эталон воспроизводит единицу давления в диапазоне 1^.10⁸–2,5^.10⁹ с погрешностями S₀=0,004% и θ₀=0,02 %.

Единство измерений малых абсолютных давлений в диапазоне 10^-3-10³ Па

 обеспечивается государственным специальным эталоном, состоящим из четырёх компрессионных манометров, мембранно-емкостного манометра, установки с калиброванными объёмами и манометра среднего абсолютного давления.

 

 

Эталон воспроизводит единицу давления с погрешностями S₀=1…2 % при θ₀=0,5%. Для этого же диапазона разработан вторичный эталон единицы давления, основным звеном которого являются мембранно-емкостные манометры с электростатическим уравновешиванием. Метрологическое обеспечение средств измерений переменного давления осуществляется по ГОСТ 8.433 – 81 в диапазоне амплитуд 10²–10⁶ Па, частот 5^.10^-2 – 10⁴ Гц и длительностей 10^-5 – 10с. Для более низких амплитуд переменного давления созданы три эталона, воспроизводящие единицу звукового давления.

 

 

Выводы

В данной расчетно-графической работе было разработано конструкцию тензорезисторного измерительного преобразователя давления с использованием упругого елемента в качестве которого выступала плоская мембрана, а в качестве информационного упругого елемента – 3-х и 4-х лучевая балка.

Входе решения и оптимизации,я принял решения, применять 4-х лучевую балку. Конструктивными параметрами задавались самостоятельно из условий минимальных размеров. Произвели расчеты мембраны и балки. Была построена статическая характеристика. Вы полнили анализ влияния основных конструктивных параметров упругих елементов на параметры статической характеристики.

Список использованной литературы

1.Андреева Л.Е. «Упругие элементы приборов»

М.: Машиностроение, 1981 г.

2.Туричин А.М. «Электрические измерения неэлектрических  величин»

М-Л.: «Энергия», 1966 г.

3.Н.Ф.Гонек «Манометры»

Л.: Машиностроение, 1979 г.

4.Евтихиев Н.Н., и др. Измерение электрических и неэлектрических     величин. М., Энергоатомиздат, 1990.

5.Жарковский Б.И. Приборы автоматического контроля и регулирования. М., Высшая школа, 1983.

6.Исакович Р.Я. Технологические измерения и приборы. М.,Наука,1987.

7.Кузнецов В.А., Метрологическое обеспечение и эксплуатация измерительн