1、引言

        壓力變送器是工業(yè)實(shí)踐中#為常用的一種壓力儀表，其廣泛應用于各種工業(yè)自控環(huán)境，涉及水利水電、鐵路交通、智能建筑、生產(chǎn)自控、航空航天、軍工、石化、油井、電力、船舶、機床、管道等眾多行業(yè)。FKP#05是一種大量程(測量范圍0-r50MPa)、螺紋連接安裝型壓力變送器，能精que測量流體的壓力，并把它轉換成DC4- 2OmA的輸出信號。該變送器采用了由微加工技術(shù)制成的硅微電容傳感器和微處理器，具有優(yōu)異的特性和功能，小巧、輕便，環(huán)境適應性?xún)?yōu)良。FKP#05壓力變送器工作原理如圖1所示，在檢測部?jì)�，輸入壓力被轉化為靜電電容，在傳輸部對與壓力成正比的檢測信號進(jìn)行放大運算，發(fā)送輸出DC4-2OmA的電流信號。

2、整體結構和受力分析

        FKP#05型壓力變送器的機械部總組件結構如圖2所示。壓力變送器與現場(chǎng)壓力管道通過(guò)連接管采用NPT1/2圓錐管螺紋密封連接，正常工作時(shí)被測流體充滿(mǎn)連接管，管內部壓力為流體工作壓力，流體壓力通過(guò)密封膜片一和變送器內部填充介質(zhì)進(jìn)行傳遞，大氣壓力通過(guò)密封膜片二和變送器內部填充介質(zhì)進(jìn)行傳遞，因此壓力傳感器高壓側和連接管內部承受的壓力為流體工作壓力，壓力傳感器低壓側承受的壓力為大氣壓力。

    通過(guò)上述分析可以看出:壓力變送器正常工作時(shí)，其機械部總組件的連接管壁和焊縫是受壓部位中#為薄弱的環(huán)節。如果管壁設計較薄、焊縫熔深太淺，將使管壁、焊縫破裂導致被測流體或填充介質(zhì)泄露。由于低壓側大氣壓力1.01X105Pa，約為高壓側工作壓力50M Pa的11500，受壓非常小，不再計算低壓側部位的強度。以下針對壓力傳感器高壓側和連接管內部承受壓力進(jìn)行強度設計，重點(diǎn)對連接管壁厚以及焊縫W- I、焊縫W-II、焊縫W-III的熔深進(jìn)行計算。

 

5、結束語(yǔ)

        一般情況下，FKP#05壓力變送器內部填充介質(zhì)和被測液體無(wú)強腐蝕性，所處溫度變化范圍較小(范圍在一150C-85"C)，因此本文強度設計計算中忽略腐蝕裕量、溫度影響等因素。上述強度設計計算僅僅是#基礎的設計計算，是產(chǎn)品設計的地衣步.在實(shí)際產(chǎn)品設計中，shou先按照理論設計值(考慮腐蝕裕量、應力集中、溫度變換等多個(gè)因素后的尺寸值)確定具體尺寸值，進(jìn)行產(chǎn)品樣機試制，通過(guò)壓力試驗、型式試驗和性能評價(jià)試驗等手段進(jìn)行驗證、評價(jià)。然后通過(guò)驗證、評價(jià)結果對尺寸值進(jìn)行必要調整，包括尺寸放大和縮小.#后按照調整后的尺寸安排產(chǎn)品小批量試制、試驗和工業(yè)化考核，驗證合格后的尺寸就是設計的#終尺寸。這樣設計計算，既避免了材料的浪費，可實(shí)現產(chǎn)品設計的小型化，又使產(chǎn)品的安全可靠性得到了保證。本文所運用的力學(xué)建模和設計方法對其它高壓壓力容器、管道的強度設計計算具有一定的借鑒和指導意義。