【摘 要】
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差压传感器通过测量差压参数来实现对流体的流量计量,在石油、天然气、化工、冶金等领域已得到了应用。传统电子类差压传感器不适于在强电磁干扰、易燃易爆等环境中使用,急需
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差压传感器通过测量差压参数来实现对流体的流量计量,在石油、天然气、化工、冶金等领域已得到了应用。传统电子类差压传感器不适于在强电磁干扰、易燃易爆等环境中使用,急需研究本质安全、抗干扰的差压传感器。本论文采用本质安全、无电测量的光纤光栅传感器件实现流体差压测量。首先分析了不同差压传感技术的优缺点,详细研究了光纤光栅的传感原理、磁力传动的结构以及磁力传动差压传感器的工作原理;使用UG软件设计了等强度梁、波纹膜片、抗过载结构、磁力传动结构和差压传感器,使用ANSYS软件对波纹膜片和等强度梁进行了结构静力学仿真;改变膜片厚度和位移参数进行理论仿真,参照仿真结果对波纹膜片和等强度梁进行材料和尺寸选型;加工、组装出光纤光栅磁力传动差压传感器用于标定;构建了一套量程为0~6MPa的压力标定装置;磁力传动差压传感器具有良好的线性,灵敏度可达0.011nm/kPa。磁力传动差压传感器采用独特的隔离密封式磁力传动结构,把待测介质与敏感单元隔离开来,避免介质对光纤光栅敏感单元的侵蚀,可有效提高传感器的可靠性和耐久性,在流量计量领域中有广阔应用前景。
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