Моделирование влияния дефектов мембраны тензопреобразователя давления на его частотные характеристики
Статья в выпуске: 2 т.13, 2013 года.
Бесплатный доступ
В статье рассматривается влияние дефектов мембраны тензопреобразователя давления на его частотные характеристики. Исследование проводилось методом конечных элементов в программном комплексе ANSYS. В качестве дефектов мембраны рассмотрены типичные причины неисправностей и отказов датчиков давления: изменение геометрии мембраны (утончение в результате коррозии, пластические и остаточные деформации); налипание инородных тел; изменение модуля упругости мембраны. Показано, что в зависимости от типа изменений в конструкции происходит изменение форм и частот собственных колебаний. Изменение частот, как правило, находится в пределах от 0,1 до 4 %. Результаты исследования могут быть использованы при разработке методов диагностики технического состояния тензопреобразователя давления.
Похожие статьи в разделе Прикладные информационные (компьютерные) технологии. Методы основанные на применении компьютеров
Короткий адрес: https://sciup.org/147154897
IDS: 147154897 | УДК: 004.942,
Simulation of the influence of tensometric pressure transducer diaphragm defects on its frequency response
Tensometric pressure transducer diaphragm defects are considered. Pressure transducer structure finite-element model was developed to analyze the influence of these defects on natural frequencies of the transducer. There are considered following defects: change in the size and shape of the diaphragm (thinning as a result of corrosion, plastic and residual deformation); sticking of foreign objects; change in modulus of elasticity. It was shown that mode shapes and frequencies changes take place in dependence of the defect type. Usual change in frequency is between 0,1 and 4 %. The results of the analysis may be used for method development of pressure transducer technical condition diagnosis.
Список литературы Моделирование влияния дефектов мембраны тензопреобразователя давления на его частотные характеристики
- Тайманов, Р.Е. Метрологический самоконтроль датчиков/Р.Е. Тайманов, К.В. Сапожникова//Датчики и системы. -2011. -№ 2. -С. 58-66.
- ГОСТ Р 8.673-2009 ГСИ. Датчики интеллектуальные и системы измерительные интеллектуальные. Основные термины и определения.
- Henry, M.P. The Self-Validating Sensor: Rationale, Definitions and Examples/M.P. Henry, D.W. Clarke//Control Engineering Practice. -1993. -Vol. 1, no. 4. -P. 585-610.
- Бушуев, О.Ю. Исследование динамической характеристики тензопреобразователя давления с целью диагностики его состояния/О.Ю. Бушуев, А.С. Семенов, А.О. Чернявский//Датчики и системы. -2011. -№ 4. -С. 21-24.
- Богуш, М.В. Анализ функции преобразования пьезоэлектрических датчиков давления методом конечных элементов/М.В. Богуш, Э.М. Пикалев//Известия ЮФУ. Технические науки. -2008. -№ 2. -С. 74-84.
- Козлов, А.И. Моделирование тензопреобразователей давления на основе структур КНС. Одномембранные преобразователи/А.И. Козлов, А.В. Пирогов, В.М. Стучебников//Датчики и системы. -2008. -№ 1. -С. 6-11.
- Козлов, А.И. Моделирование тензопреобразователей давления на основе структур КНС. Двухмембранные преобразователи/А.И. Козлов, А.В. Пирогов, В.М. Стучебников//Датчики и системы. -2009. -№ 8. -С. 50-53.
- Zarnik, M.S. Finite-Element Model-Based Fault Diagnosis, a Case Study of a Ceramic Pressure Sensor Structure/M.S. Zarnik, D. Belavic, F. Novak//Microelectronics Reliability. -2007. -Vol. 47. -P. 1950-1957.
- Feng, Z. Design and Implementation of a Self-Validating Pressure Sensor/Z. Feng, Q. Wang, K. Shida//IEEE Sensors Journal. -2009. -Vol. 9, no. 3. -P. 207-218.
