高精度深海压力模拟装置的分析.pdf

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1、2015年5月机床与液压Mav20l5第43卷第10期MACHINETOOL&HYDRAULICSVo1．43No．10DOI：10．3969／j．issn．1001—3881．2015．010．023高精度深海压力模拟装置的分析吴建关，王勇，刘正士(合肥工业大学机械与汽车工程学院，安徽合肥230009)摘要：基于深海环境的特殊性，以及在现场进行观察和研究的难度较大，在实验室建立深海模拟系统进行研究工作显得尤为重要。针对现有的高精度深海压力模拟装置，分析了充压至5MPa后压力缸几何尺寸的变化，根据相关计算公式推导出了在密闭容腔内液体体积改变量与压力变化量之间存在迭代关系，然后通过MATLA

2、B计算软件绘出了大、小活塞进给量与压力变化量的关系曲线图，得出了进给量与压力变化量之间近似呈线性关系．分析出可以通过精度较高的位移传感器来测量压力并且可以获得比标准压力传感器更高的精度．进而得出对于微小的压力波动可以通过位移传感器来精确标定的结论。关键词：深海环境；模拟系统；高精度；压力缸；MATLAB中图分类号：TP23文献标志码：A文章编号：1001—3881(2015)10—073—3ResearchontheHighPrecisiOilDeep·seaPressureSimulatorWUJianmei，WANGYong．LIUZhengshi(SchoolofMechanical

3、andAutomotiveEngineering，HefeiUniversityofTechnology，HefeiAnhui230009。China)Abstract：Itisparticularlyimportanttoestablishthedeep—seasimulationsysteminthelaboratoryforresearchworkwhenconsid—eringtheparticularityofdeep—seaenvironmentandthedifficultyoftheobservationandresearchonthespot．Aimingatexisti

4、ngdeep—seapressuresimulator，thechangeofthegeometrysizeofthepressurecylinderafterthepressurearrived5MPawasanalyzed．Accordingtotherelevantcalculationformula，theairtightvesseliterativerelationshipbetweenliquidvolumechangeandpressurevariationwasde—duced，thentherelationshipdiagramsbetweenthelargeandsma

5、llpistonfeedrateandthechangesofpressurewereplottedthroughthecalculationsoftwareMATLAB，andtherelationshipbetweenthefeedrateandthechangesofpressurewasapproximatelinear，measur-ingpressurethroughthedisplacementsensorofhighprecisionwasanalyzedandhigherprecisioncouldbegottenthanthestandardpres—suresenso

6、r．Thensmallpressurefluctuationcanbecalibratedaccuratelybydisplacementsensor．Keywords：Deep-seaenvironment；Simulationsystem；Highprecision；Pressurecylinder；MATLAB随着全球经济的飞速发展和世界人口的不断增的35MPa模拟深海压力试验舱(内部有效空间4,300加，自然资源的消耗越来越多，陆地上的资源正在日mmx1100mm)。试验舱底部有一个转盘，在最高模益减少，然而约占地球表面积70．8％的海洋拥有丰拟压力10MPa下，转盘转速可为1～1

7、0r／min。富的资源，因此开发“蓝色经济”已势在必行。海以实验室现有的深海压力模拟装置(内部有效底世界不仅压力非常大，而且环境十分恶劣，海水压空间6270mm~275mm)为对象，根据俞茂宏统一强力对系统的执行元件、控制元件、密封元件、油液以度理论和弹塑性理论。以及液体可压缩性和一系列及系统的可靠性等方面都有不同程度的影响_1]。考虑的关系表达式分析出大、小活塞杆进给量与压力变化到在深海进行观察和研究的复杂性，提出深海