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大量程壓力變送器受壓部位的整體結構與受力分

壓力變送器受壓部位的整體結構和應力分析。
從大量程壓力變送器的工作原理入手,機械部總部進行整體結構的應力分析,通過結構力學模型確定壓力薄弱部位滿足的強度條件,轉化為包含壁厚、熔深等物理量的數學關系式,計算具體尺寸值,為強度設計提供可靠依據。這種設計方法對其他高壓容器和管道的強度設計具有一定的借鑒和指導意義。
1.引言
壓力變送器是工業實踐中常用的壓力儀器,廣泛應用于各種工業自動控制環境,涉及水利水電、鐵路交通、智能建筑、生產自動控制、航空航天、軍工、石化、油井、電力、船舶、機床、管道等多個行業。FKP#05是一種大量程(測量范圍為0-r50MPa)。螺紋連接安裝壓力變送器可以測量流體的壓力,并將其轉換成DC4-2OmA的輸出信號。該變送器采用微加工技術制成的硅微電容傳感器和微處理器,具有優異的特性和功能,體積小、重量輕、環境適應性好。FKP#05壓力變送器的工作原理如圖1所示。在檢測部分,輸入壓力轉換成靜電電容,在傳輸部分放大與壓力成正比的檢測信號,發送輸出DC4-2OmA的電流信號。
二、整體結構及應力分析。
機械部FKP#05型壓力變送器的總部部件結構如圖2所示。壓力變送器和現場壓力管道通過連接管用NPT1/2圓錐管螺紋密封連接。正常工作時,被測流體充滿連接管,管內壓力為流體工作壓力。流體壓力通過密封膜片1和變送器內部填充介質傳遞,大氣壓力通過密封膜片2和變送器內部填充介質傳遞。因此,壓力傳感器高壓側和連接管內部的壓力是流體工作壓力,壓力傳感器低壓側的壓力是大氣壓力。
通過以上分析可以看出,當壓力變送器正常工作時,其機械部件的連接管壁和焊縫是壓力部件中的薄弱環節。如果管壁設計較薄,焊縫熔深過淺,會導致被測流體或填充介質泄漏。由于低壓側大氣壓力1.01X105Pa,約為高壓側工作壓力50MPa的11500,壓力很小,不再計算低壓側的強度。以下是壓力傳感器高壓側和連接管內部壓力的強度設計,重點是連接管壁厚和焊縫W-II.焊縫W-II.焊縫W-II的熔深。

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