Конструирование датчика давления

 

_{^{мм ;}}

 

   _{;                                                                             ( 8 )}

  

_{^{мм .}}

 

Находим проводимость воздушного зазора δ₄ , где магнитная проницаемость

 

^{_{Гн/м :}}  

 

    _{( 9 )}        

 

_{^{Гн .}}

 

 

Магнитное сопротивление зазора δ₄:

 

 ^_;             

_{^{1/Гн .}}

 

Находим проводимость воздушных  зазоров для сердечника δ₂:

 

 

  _{( 10 )}

 

 _{^{Гн .}}

 

Магнитное спротивление зазора сердечника:

 

 _{^;                                  ( 11 )}

_{^{1/Гн .}}

 

Суммарное спротивление одной половины магнитной цепи преобразователя:

 

 _{^;                                 ( 12 )}

_{^{1/Гн .}}

 

Суммарное сопротивление  всей цепи:

 

  _{^;                                                                                                   ( 13 )}

_{^{1/Гн .}}

 

 

 

Удельное сопротивление медной проволоки составляет _{Ом*мм²/м .}

 

Поперечное сечение полого провода составляет ^_мм.

 

Рассчитаем частоту:

           

 _{^;                   ( 14 )}

_^Гц.

 

Определим среднюю длину витка:

 

  _{^;  ( 15 )}

    ^{_{м .}}

 

_{Активное  сопротивление  рассчитаем по формуле:}

 

_{^;    ( 16 )}

_{^{1/Гн .}}

 

_{Тогда, зная магнитное сопротивление  цепи, можно определить электрическое сопротивление  катушки преобразователя  по формуле:}

 

  _{^;      ( 17 )}

_{^{Ом .}}

_{Эффективное значение тока, протекающего через катушку  преобразователя для создания выбранной магнитной индукции:}

 

  _{^;  ( 18 )}

_{^{А .}}

 

_{Где магнитный поток в сердечнике:}   

 _{^;          ( 19 )}

_{^{Вб ;}}

_{А площадь  сечения:}

_{^;        ( 20 )}

_{^{мм .}}

_{А плотность  тока в обмотке  должна удовлетворять условию   А/мм² :}

  _{^;                                                                                                                                                        ( 21 )}

_{А/мм² .}

_{Рассчитаем  напряжение питания катушки:}

  _{^;         ( 22 )}

_{^{В .}}

Для приближенного определения  чувствительности преобразователя  и имзмерительного усилия определим координаты полного сопротивления, I, j, U, при наименьшем  зазоре δ_min по формулам ( 7 ) – ( 22 ) :

 _{^;                     ( 23 )}

_{^{м .}}

 _^м;

_^м;

_^Гн;

 _^Гн;

  ^_Ом;

_^Ом;

_А/мм²;

_{^{В .}}

Определим  изменение сопротивления катушки при изменении зазора между якорем и неподвижным сердечником:

 _{^;                         ( 24 )}

_^Ом.

_{Считая, что чувствительность К во всем диапазоне  измерения постоянна, получим:}

  _{^;                                                                                                                                     ( 25 )}

_^Ом/мм.

Рассчитаем силу притяжения якоря отдельным полюсом сердечника преобразователя:

 

  _{^;                         ( 26 )}

_^Н;

 

  _{^;                     ( 27 )}

_^Н;

 

 

  _{^;                ( 28 )}

_^Н;

 

   _{^;                       ( 29 )}

_^Н;

Для нашего преобразователя  максимальной сила притяжения будет  при крайнем его положении, т. е. когда зазор с одной стороны  якоря максимальный, а с другой стороны минимальный. Максимальная сила притяжения якоря:

 _{^;                                               ( 30 )}

_^Н.

_{Измерительное усилие, создаваемое  пружиной, должно быть больше электромеханической  силы притяжения:}

_^;

    _{^;                                                                ( 31 )}

_{^{Н .}}

 

 

Заключение

В данной работе спроектирован  датчик давления. Перед конструированием б рассчитано перемещение конца  пружины Бурдона эллиптического сечения под воздействием давления и измеренное усилие индуктивного преобразователя  с Ш-образным сердечником и плоским  якорем.

Рассчитав значения для  конструируемого датчика давления выяснилось, что значения удовлетворяют всем требованиям. Перемещение пружины составляет значение меньше  0.2 мм.  Требования к прибору B = 0.2 Т, К = 100÷150Ом/мм,

 j = 2÷2.5А/мм²  выполняются. Поэтому можно предположить, что датчик будет с минимальными погрешностями, а значит будут достаточно точные результаты измерений при работе. Если датчик  будет обладать недостаточным быстродействием, большой погрешностью, низкой надежностью, то и вся система вне зависимости от степени совершенства вычислительных устройств будет работать неудовлетворительно. Именно датчики определяют саму возможность и качественный уровень работы автоматических линий.

 

 

Список литературы

1. Датчики физических величин , Осипович Л. А. /Москва 1954
2. Методические указания к курсовому проекту по дисциплине  «Физические основы получения информации» / Седалищев В. Н. /  АлтГТУ

им.  И. И. Ползунова,- Барнаул: 1998

3. Основы метрологии и электрические измерения: Учебник для вузов

     / Б. Я. Авдеев, Е. М. Антонюк, Е. М. Душин и др. Ленингр. отд. 1987-480

4. СТП 12 400-2004 Образовательный стандарт высшего профессионального

образования курсового  проектирования.

5. Учебное пособие по курсовому проектированию для студентов по курсу «Физические основы получения информации»- расчет упругого элемента датчика. Седалищев В. Н. / АлтГТУ им. И. И. Ползунова, 2002 

					КП 190900.10.000 ПЗ
Изм	Лист	№ докум	Подп	Дат
Разраб		Понамарчук			Конструирование датчика давления	Лит			Лист	Лист.
Проверил		Надвоцкая				У
Т.контр						АлтГТУ ФИТиБ ГрИИТ-32
Н.контр		Котлубовская
Утв

 

	Лист