机械式双量程压力表和标定器

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1、机电装备的工程化设计总体设计-10主讲教师：康宜华教授黄禹副教授孙燕华讲师2011.09.18课程内容（1）仪器设计的需求分析—钢丝绳无损检测仪器（2）（2）仪器设计的需求分析—便携式螺纹检测仪器（2）（3）总体设计-设计过程-外观设计要领（2）（4）总体设计-设计分析-成本-决策-退路-铸件（2）（5）回转运动设计--驱动动力源的取舍-轴承设计要领（2）（6）回转运动设计--轴和连轴器设计要领（2）（7）往复运动设计（钢管翻料器）-驱动动力源的取舍-气缸-液压缸-电动气缸（2）（8）焊接件与螺纹连接设计要领（2）（9）加工件设计要领（2

2、）（10）机构设计方法与创新（2）（11）创新设计方法—探头摇臂（2）（12）创新设计方法—机械双量程压力表和特殊驱动机构（2）（13）创新设计方法—喷标器设计-柔顺机构（2）（14）机电系统创新设计及实践—电火花刻伤机-微动和微机构（2）（15）机电系统创新设计及实践—电火花钻孔机设计（2）（16）机电系统创新设计及实践—电火花线切割机床设计（2）影响创造力的非智力因素1、创造欲望或创造动机；2、明确的目标；3、勤奋实践；4、自信；5、谦虚6、团队精神。创新影响创造力的智力因素1、创造性思维及创新方法；2、知识因素；3、创造环境。创造技

3、法1、还原法；2、智力激励法；3、检核表法；4、列举法；5、组合法；6、移植法；7、形态分析法。机械式双程压力表-精密机械设计工程要求：采用单程机械压力表的原理,构成一个双程压力表:一个量程大、一个量程小，且小量程表具有过压保护功能。应用环境：石油行业、防爆要求，必须采用纯机械设计。波登管机械式弹簧管压力表1—弹簧管；2—游丝；3—指针；4—小齿；轮5—扇形齿轮；6—自由端；7—连接杠杆；8—支点；9—固定端；10表盘等构件组成。弹簧弯管是由金属管(无缝铜管或无缝钢管)制成的。管子截面呈扁圆形或椭圆形，它的一端固定在支撑座上，并与汽水介质

4、相通；另一端是封闭的自由端，与杠杆连接。杠杆的另一端连接扇形齿轮，扇形齿轮又与中心轴上的小齿轮相啮合，压力表的指针固定在中心轴上。当弹簧弯管受到介质压力的作用时，它的截面有变成圆形的趋势，迫使弹簧弯管逐渐伸直，从而使弹簧弯管的自由端向上翘起。压力越高，自由端向上翘起的幅度越大。这一动作使指针偏转一个角度，在刻度盘上指示出压力高低。当被测介质压力降低时，弹簧管要恢复原状，指针退回到相应刻度处。隔膜压力表隔膜在被介质作用下产生变形，密封液被压，形成一个相当于P的压力，传导至压力仪表，显示被测介质压力表。一个弹簧管能否带动两个指针？精密测量的量

5、程不能用放大器放大？工作原理：1—弹簧管；2—游丝；3—大指针；4—大齿轮；5-大齿轮带小齿轮放大机构；6—小指针；7—扇形齿轮；8—自由端；9—连接杠杆；10—支点；11—固定端；12表盘等构件组成。齿轮间隙回零误差驱动力难解两个弹簧管能否直驱两指针？精密测量的一致性？小量程仪表的保护创新技法：加一加工作原理：1—弹簧管1；2—游丝1；3—大指针；4—大齿轮；5—扇形齿轮1；6—弹簧管2；7—游丝2；8—大指针；9—大齿轮；10—扇形齿轮2；11—自由端；12—连接杠杆；13—支点；14—固定端；15表盘等构件组成。作业4：漏磁检测探头

6、标定器设计背景：漏磁检测探头中，一般在空间一条线上均匀安装磁敏感元件，这些元件独立输出检测信号，经计算机采集和显示多通道的检测信号曲线。由于机械安装误差、每个敏感元件的灵敏度差异、信号放大电路差异等使得计算机采集到的最终信号幅度不一致（即,对同一个检测对象，不同通道测量的信号幅度可能不一样)。为此，需要对每个通道的检测灵敏度实施修正，不论机械安装和硬件电路的差异如何，调节软件中的显示缩放系数，达到多通道对同一检测源测量信号的一致，这一处理过程通常称为通道灵敏度标定。通道灵敏度标定由标定器实现。标定器采用同一个磁信号源（通常是一个小磁铁）作

7、匀速直线运动，遍历每个磁敏感元件产生检测信号，由于敏感方向的原因，磁信号源运动的方向仅能是同一方向。根据上述要求设计一个电动标定器，其直线运动长度为300mm，速度600mm/min，磁铁大小为Ф5*3mm，其运动轨迹正对敏感元件。与之配合的探头结构如图1。敏感元件安装位置齿条式电动开窗器平滑、畅顺的强力输出；上下固定或滑移式安装；多种推程，最大可达1500mm；大于10000次推出及拉回测试；静止状态的紧锁拉力：2500N；保护等级：IP65电动滑台参考：直线运动部件在钢管检测中通常采用了多通道阵列检测探头技术，因此，不可避免地存在单个

8、磁敏感传感器灵敏度和提离值的不同，同时也存在每个信号处理通道间增益的差异等因素，会造成在检测相同裂纹产生的漏磁场时，每一个通道在计算机中反映的信号幅值不一致。通道之间的不匹配会严重影响检测设备