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压力变送器受力和受压的位置

文章来源:德国进口仪器仪表 作者:小D 浏览: 发布日期:2019-07-04 14:40
  从大型压力变送器的工作原理出发,对整个机械部件的机械部件进行整体结构的受力分析。结构力学模型用于确定压力的弱部分所满足的强度条件,并且转换包括壁厚和穿透深度的物理量。计算数学关系以计算特定尺寸值,这为强度设计提供了可靠的基础。该设计方法对其他高压压力容器和管道的强度设计具有一定的参考和指导意义。
  
  压力变送器是工业实践中最常用的压力仪表。它广泛应用于各种工业自控环境,涉及水利水电,铁路运输,智能建筑,生产自动化和航空航天。军事,石化,油井,电力,船舶,机床,管道和许多其他行业。 FKP#05是一种大型(测量范围0-r50MPa)螺纹安装式压力变送器,可精确测量流体压力并将其转换为DC4-20mA输出信号。变送器使用硅微电容式传感器和微机械加工技术的微处理器。它具有出色的特性和功能,结构紧凑,重量轻,环保。 FKP#05压力变送器的工作原理如图1所示。在检测部分,输入压力转换为静电电容,与压力成比例的检测信号在传输部分放大,DC4的电流信号-20mA被发送和输出。
 

 

压力变送器工作原理图

  整体结构和压力分析
  
  FKP#05型压力变送器的机械部件整体装配结构如图2所示。压力变送器和现场压力管通过NPT1/2锥形管螺纹连接通过连接管。正常工作时,被测流体充满连接管,管内压力为流体工作压力,流体压力通过密封膜片和变送器。内部填充介质被转移,并且大气压力通过密封隔膜2和发送器的内部填充介质传输。因此,压力传感器的高压侧和连接管内部的压力是流体的工作压力,压力传感器的低压侧的压力是大气压。

 
压力变送器机械部总组件结构图
 

  从上面的分析可以看出,当:压力变送器正常工作时,机械部件的连接管壁和焊缝是压缩部件中最薄弱的环节。如果管壁的设计很薄并且焊缝穿透太浅,则管壁和焊道将导致被测流体或填充介质泄漏。由于低压侧的气压为1.01×105Pa,在50MPa的高压侧工作压力下为约11500,因此压力非常小,不再计算低压侧部分的强度。以下是压力传感器的高压侧和连接管内的压力的强度设计。计算连接管壁的厚度和焊缝W-I,焊缝W-II和焊缝W-III的焊接深度。
 

        一般情况下,FKP#05压力变送器内部填充介质和被测液体无强腐蚀性,所处温度变化范围较小(范围在一150C-85"C),因此本文强度设计计算中忽略腐蚀裕量、温度影响等因素。上述强度设计计算仅仅是最基础的设计计算,是产品设计的第一步.在实际产品设计中,首先按照理论设计值(考虑腐蚀裕量、应力集中、温度变换等多个因素后的尺寸值)确定具体尺寸值,进行产品样机试制,通过压力试验、型式试验和性能评价试验等手段进行验证、评价。然后通过验证、评价结果对尺寸值进行必要调整,包括尺寸放大和缩小.最后按照调整后的尺寸安排产品小批量试制、试验和工业化考核,验证合格后的尺寸就是设计的最终尺寸。这样设计计算,既避免了材料的浪费,可实现产品设计的小型化,又使产品的安全可靠性得到了保证。本文所运用的力学建模和设计方法对其它高压压力容器、管道的强度设计计算具有一定的借鉴和指导意义。

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关键词:压力变送器受力和受压的位置,压力变送器