电容式传感器的设计方法探讨

研究者从间距变化型电容传感器的工作原理出发,从检测原理、参数分析和主要误差来源等方面对差分式电容传感器系统的设计方案进行了研究。分析结果表明差动式电容传感器的灵敏度比一般电容传感器提高了一倍,同时差动式电容传感器的非线性误差得到了明显的改善。电容传感器的主要误差来源于电路噪声和电容传感器的非线性。     

数字式金属材料的膨胀尺寸测试仪

主要论述了金属材料膨胀尺寸的测量，测量方法采用了差动式电容型膨胀尺寸传感器，用此传感器研制成的膨胀尺寸测试仪具有线路简单，成本的特点，输入输出是线性特征，且具高的抗共模干扰能力（如温度影响）。同时给出提高测量精度和灵敏度的措施。     

基于CAV444的无接触式电容角度传感器

针对传统的差动式电容角度传感器的线性度不高和测量精度低的缺陷,设计了一种新型的无接触式电容角度传感器.通过CAV444芯片把该传感器的电容变换量转换成差分电压输出,经过放大电路处理后,经A/D转换,利用单片机读取与角度相对应的电压值.实验结果表明,该电容角度传感器实现了对角度的精确测量,能够得到线性输出的电压值.     

“电容式水深浪高传感器”通过验收和鉴定

一种采用压力电容变化方法来测定水深和浪高的传感器日前由我校研制成功 ,并通过了国家机械工程局组的验收和鉴定 ,该成果主要技术性能指标已达到了国际同类产品 90年代先进水平 ,在国内处于领先地位 .目前 ,国内传感器市场上占主导地位的是微机械加工压阻式压力传感器 ,它与微机械加工电容式传感器相比 ,存在使用设备复杂、工艺要求条件高、成本较高的问题 .而新研制成功的这种电容式传感器 ,不仅在传感器结构上有了突破 ,开发了自举开放式差动电容结构 ,解决了电容传感器一直必须密封的问题 ;还研制出一种双杯复合式差动传感器 ,取得了专…     

薄孔壁厚和小孔径测量系统

由于相邻孔壁厚度的测量根据进刀量进行计算时精度很低，故提出了一种应用电容传感器对2个微小孔间相邻孔壁进行精密测量的系统．基于非接触式电容测孔传感器，研究了测头的电场边缘效应影响及保护环的宽度选择，设计了电容瞄准测孔传感器的测头对相邻小孔中心定位，利用电容差动测厚传感器测量孔壁，系统由1个瞄准测孔传感器和2个差动测厚传感器及三通道测量电路组成，处理数据后直接显示孔径和孔间壁厚．系统属非接触测量，无需修正测头及工件变形误差，实验证明，测量精度为0．5μm，     

数字式倾角测量仪设计

叙述了一种数字式倾角测量仪设计,该仪器采用差动式电容作为倾角传感器,接入脉冲调宽电路并经低通滤波后得到与被测倾角成正比的直流电压,最后通过A/D转换和标度变换,显示出精确数据。其倾角的测量范围在±20°,测量精度可达到±0.01°。     

液压系统中差动螺线管式电感传感器测量电路设计及应用

为实现液压阀开口位置的精准测量,针对两线圈和三线圈的差动螺线管式电感位移传感器设计了两种不同传感器测量电路,实验比较其静、动态性能的优劣;并且对基于AD698的外围测量电路进行改进,从而提高位移检测的灵敏度。比较两种传感器的静态输出特性;在Valvistor型液压插装阀系统中采用AD698测量电路实时检测。当系统压力相同时,阀开口大小对传感器测量电路响应速度的影响;且系统压力越大阀动态响应速度越快,同时检测了主阀位移量与流量的关系。     

一种双轴差动自感式传感器

主要介绍一种双轴差动自感式传感器的结构原理及测量线路,分析计算了双轴差动自感式传感器的标度因数和相位差;分析了在工程实践中测量电路、气隙长度与铁芯截面面积,以及铁芯短路,线圈匝间短路和分布参数对测量精度的影响。同时,针对电磁反作用力矩对测量精度的影响,通过计算分析,利用提高激磁电源频率、降低激磁电压方案,能够有利于双轴差动自感式传感器零位的调节,减小了电磁反作用力矩带来的测量误差。     

多绳摩擦提升机钢丝绳张力在线监测传感器

介绍一种新型矿用多绳摩擦提升机动态张力监测传感器,采用圆平面压力弹性膜作为变极距差动电容信号输出,传感器弹性敏感元件与转换电路休成一体化全封闭设计制造,具有良好的抗振动和抗冲击性能,适用于井下恶劣工作环境。     

电容式传感器灵敏度计算分析

压力式电容传感器在测试中应用很多。本文推导了电容传感器外圆柱内径变化引起的电容相对变化及灵敏度公式,画出图形体现了其非线性,并根据实际情况取特定区域分析线性关系。     

提高金属结构动态应力计算精度的方法研究

复杂结构动态应力的精确计算是一个始终没有解决的问题,严重的影响了结构的疲劳寿命预估.采用位移模态叠加法的思路,将应力表示成模态应力的叠加形式,然后采用基于模态叠加理论的虚拟激励法,直接求得随机振动环境下动态应力的响应功率谱.这种方法的优点是避免了常规有限元法计算结构动态应力时必须对单元形函数求导的做法,并考虑了模态间的耦合效应.计算结果表明,采用本方法计算结构动态应力相较常规有限元方法将会得到更好的计算精度.     

新疆油田七东1区克下组地应力特征及人工裂缝延伸方向*

新疆油田七东1区克下组在压裂施工过程中,通过微地震监测存在水平裂缝的可能。利用凯瑟尔实验测定该区块水平地应力大小及构造应力系数,建立了该区块组合弹簧模型的地应力计算模型,利用测井资料分析了七东1区地应力分布规律。分析结果表明:七东1区地应力状态存在明显的分界线,分界线大致为东北-西南走向;区块西北部最小水平主应力大于垂直主应力,处于逆断层应力状态;区块东南部最小水平主应力小于垂直主应力,处于正断层应力状态,中间存在走滑断层应力状态过渡带;因此压裂裂缝形态具有明显的区域性分布,即东南部为垂直裂缝,西北部压裂形成水平裂缝。分析结果与水力裂缝形态的分布规律一致。该地区存在水平裂缝的新认识,将对压裂工艺的改进及提高小层动用程度具有重大意义。     

基于有限测点的铝合金板残余应力场重构研究

应力函数法可基于有限测点的实测结果重构出构件的全场残余应力,但其应力函数往往难以确定,且不易通过同一应力函数同时重构出多个残余应力分量的分布. 针对上述不足,发展了一种利用通用应力函数同时重构多个残余应力分量场的方法. 该方法构造双元傅里叶函数作为艾瑞应力函数,使用判定系数确定模型阶数,并根据实测散点值优化确定应力函数中的未知参数. 最后利用模拟三点弯实验的残余应力场验证了该方法的准确性,并将其应用于真实铝合金板的残余应力场重构. 结果表明,该方法能同时重构多个应力分量,且重构残余应力场具有较高的精度.      

基于ANSYS/LS-DYNA的击针撞击应力数值仿真

本文针对自动武器中重要但又容易出现断裂的击针,从应力分析的角度出发,利用有限元分析软件ANSYS,建立了击锤撞击下击针应力仿真的有限元模型,计算得到了击针的应力、速度、位移等参数.从仿真结果可知,击针的危险断面不在击针的尖端,而在距离尾端约15 mm处,这与击针实际发生破断的位置相一致,说明该仿真方法能够较真实地模拟击针的应力分布状态.危险断面内的最大应力并没有超过材料的屈服极限,所以击针的断裂不是因为瞬间应力过大引起的,而是在交替-拉压应力的作用下疲劳破坏的,因此,要提高击针的寿命,首要的是提高接近尾端区域的表面质量,减小应力集中以降低循环应力的幅值.     

确定低渗岩心渗透率随有效覆压变化关系的新方法

低渗储层岩心在有效上覆压力增大的过程中会表现出较强的应力敏感性。提出了一种定义应力敏感系数的新方法,通过室内物理模拟实验,分析得到了应力敏感系数与初始渗透率的关系式。结果表明,用该方法定义的应力敏感系数不受实验中所测数据点个数的影响,并且与实验岩心所受的最大围压无关;用二重乘幂函数式可表征出任意初始渗透率随有效覆压变化的关系,能方便地确定地层条件下储层渗透率,并能对油气井产能作出正确评价。应用该方法可以计算非均质油气储层开发过程中任意渗透率的变化动态,为建立低渗变形介质油气藏渗流模型及进行数值模拟奠定了基础。     

奥陶系地层压力剖面预测新方法研究

利用欠平衡钻井能及时发现并保护油气藏,其关键是要准确预测地层压力剖面。根据井壁失稳力学机理,分析地应力、地层孔隙压力、拖拽力和温度对井壁应力分布影响,建立欠平衡钻井的井壁力学模型;利用Boit理论及室内实验,建立奥陶系地层孔隙压力模型。研究结果表明:有效应力与体积弹性模量呈指数关系;拖拽力和温度对井壁应力分布的影响不可忽略。对奥陶系地层进行压力预测,经现场验证,该预测结果对现场施工具有很好的指导意义。     

用边界元法及光弹试验分析武器构件的应力集中问题

该文用边界元法计算了武器构件的应力分布，通过计算和光弹试验，对该两构件在圆角处的应力集中问题进行了分析，进而提出了降低构件应力集中的措施，分析结果表明，较好的结构形式可以使应力集中部位的最大拉应力大幅度的降低，这一结论在实验中得到证实。     

动光弹性中的应力相似函数

在静态光弹性应力分析中将模型的应力换算成实际结构的应力并非困难,但是,在动态光弹性中模型的脚态应力如何还原为原型应力至今未能很好的解决,本文提出的应力相似函数,利用边界条件、动态方程和补助方程来确定相数函数的级数表达式中的各项系数,使模型的瞬态应力换算成实际结构相应点的瞬态应力成为可能。     

连续配筋混凝土路面温度应力分析

根据钢筋混凝土间粘结滑移的线性本构关系,建立了连续配筋混凝土路面(CRCP)温度应力分析的计算模型及微分平衡方程,求出了微分方程的解答,并分析了降温荷载作用下路面内应力、位移的分布规律及裂缝间距、配筋率与配筋方式等计算参数的影响,给出了不利位置处钢筋和混凝土应力、位移的解析表达式。结果表明,本文方法可以方便有效地分析CRCP的温度应力。     

煤岩特性对应力分布影响的实验研究

为了治理冲击矿压灾害,采用数值模拟方法研究了井巷周围煤岩体的力学特性对应力分布的影响。研究结果表明,巷道周围煤岩体的体积弹模、内聚力和内摩擦角均对应力分布有较大的影响。根据这个结果,可采用卸压爆破的方法,改变应力分布状态,减小或消除冲击矿压危险。