鉑絲溫度傳感器失效機(jī)理分析.pdf

1、溫度傳感器作為實現(xiàn)溫度檢測的重要元件，在科研、工農(nóng)業(yè)、國防等部門應(yīng)用非常廣泛[1-2]。鉑絲溫度傳感器檢測溫度區(qū)間范圍大、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、檢測精確度高，鉑是制造熱電阻最好的原材料[3-5]。安裝在某飛機(jī)發(fā)動機(jī)進(jìn)氣道內(nèi)的鉑絲溫度傳感器由于受到外部工作環(huán)境的影響，鉑絲電阻值會發(fā)生變化，使其測量精度產(chǎn)生一定的誤差。因此，研究實際工作狀態(tài)下的鉑絲溫度傳感器，對確定傳感器的失效機(jī)理、提高測量精度、保障飛行安全具有重要的意義。
　　本文以鉑絲溫

2、度傳感器為研究對象，通過建模軟件建立鉑絲溫度傳感器的有限元模型，并在保證精度的基礎(chǔ)上，根據(jù)分析需要，對模型進(jìn)行了一定簡化。應(yīng)用FLUNET軟件模擬分析鉑絲外圍流場，得到流體流場特點、壓力分布和速率分布情況，將極限氣流流速狀態(tài)下獲得的流場數(shù)據(jù)經(jīng)過流固耦合面?zhèn)鬟f至鉑絲表面。結(jié)果表明，鉑絲及脊表面空氣流速較小，氣流在極限流速狀態(tài)沖擊鉑絲時，鉑絲表面受到的力較小，氣流沖擊不是引起鉑絲失效的主要原因。根據(jù)鉑絲溫度傳感器流場模擬結(jié)果，得到鉑絲外圍流

3、場流速大小、流場特點，通過HyperMesh、LS-DYNA、LS-PREPOST等軟件，模擬計算不同直徑砂石、不同沖擊速度、不同沖擊角度及不同砂石沖擊位置對鉑絲失效的影響。結(jié)果表明，鉑絲失效變形結(jié)果與砂石直徑大小、沖擊速度、沖擊角度及砂石沖擊位置有關(guān)；鉑絲溫度傳感器內(nèi)的螺旋狀鉑絲在受到砂石碰撞沖擊時，鉑絲產(chǎn)生塑性變形，相鄰若干圈鉑絲相互接觸，鉑絲阻值減小。鉑絲受到砂石沖擊產(chǎn)生塑性變形，且相鄰鉑絲無接觸時，等效截面積減小，鉑絲阻值增加。