基于Ansys的容積式壓力傳感器的設(shè)計(jì)與研究.pdf

1、隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，對(duì)能源的需求日益增加，煤炭作為我國(guó)的主要能源在很長(zhǎng)一個(gè)時(shí)期內(nèi)將無(wú)法改變。我國(guó)的煤礦數(shù)量多、檢測(cè)技術(shù)參差不齊，導(dǎo)致我國(guó)煤礦事故頻繁出現(xiàn)，主要原因是頂板和瓦斯事故。其中頂板事故對(duì)礦井的危害極大。從我國(guó)煤礦事故統(tǒng)計(jì)來(lái)看，頂板事故居各類(lèi)事故之首。
　　礦山壓力的觀測(cè)是實(shí)現(xiàn)煤礦生產(chǎn)科學(xué)管理、減少頂板事故極其重要的工作之一。目前我國(guó)多數(shù)煤礦井下頂板檢測(cè)儀器、儀表簡(jiǎn)陋，且精度低，如機(jī)械式頂板壓力檢測(cè)儀、液壓式檢測(cè)儀等。近

2、年來(lái)，經(jīng)過(guò)科研人員的不斷努力，研制出了電阻應(yīng)變片式頂板壓力傳感器和振弦式頂板壓力傳感器，在煤礦井下得到了廣泛的應(yīng)用。但這些頂板壓力傳感器在使用中存在著安裝成功率低、可靠性差、不易調(diào)試等缺點(diǎn)。因此，研制一種可靠性高、易于安裝調(diào)試的新型傳感器已迫在眉睫。
　　本文在深入了解國(guó)內(nèi)外煤礦頂板壓力傳感器的基礎(chǔ)上，認(rèn)真分析了目前礦山壓力傳感器的不足，并考慮煤礦井下的具體環(huán)境，設(shè)計(jì)出了一種新型的容積式頂板壓力傳感器。該傳感器主要由壓力轉(zhuǎn)換接口、

3、壓力傳輸管路和壓力感應(yīng)部件三個(gè)部分組成。本文主要是對(duì)壓力感應(yīng)部件的材料、結(jié)構(gòu)以及各種參數(shù)進(jìn)行理論研究，通過(guò)計(jì)算機(jī)仿真（有限元）對(duì)傳感器結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，從而確定出其具體結(jié)構(gòu)。該新型傳感器已申報(bào)國(guó)家實(shí)用新型專(zhuān)利（申報(bào)過(guò)程中）。
　　本文對(duì)容積式壓力傳感器的整體設(shè)計(jì)進(jìn)行了簡(jiǎn)單論述，確定了整體結(jié)構(gòu)，重點(diǎn)對(duì)壓力感應(yīng)部分進(jìn)行了詳細(xì)的分析。經(jīng)過(guò)大量的有限元分析和理論研究，確定了感應(yīng)部件的實(shí)際結(jié)構(gòu)和具體尺寸。與傳統(tǒng)的振弦式頂板壓力傳感器和電阻應(yīng)變片