应变管式测压传感器

题目：应变管式测压传感器课程：院（部）：专业：班级：学生姓名：学号：指导教师：完成日期：一、设计任务书1.设计题目：设计一个应变管式测压传感器2.设计目的：(1)通过课程设计，综合运用传感器的基本原理和已修课程的理论和相关知识，掌握课程设计的一般规律，培养运用所学知识解决实际问题的能力，把实际问题联系到所学相关课程上来。(2)通过课程设计，培养空间想象能力，培养遇到问题自己查找相关资料的良好习惯，学会使用规范的科学语言进行描述。(3)培养严谨的工作作风。3.初始数据：(1)、满量程压力150kg.f/cm2(15Mpa)(2)、最大应变1000με(3)、连接用螺纹M12×1.25(4)、最大外径Φ22mm(5)、应变管固有频率在10KHz以上(6)、供桥电压3V4.设计要求：(1)、传感器设计草图一张（坐标纸）(2）、传感器装配图一张(3)、零件图三张(4)、说明书一份二、设计内容：1、方案论证和结构选择结合所学过的薄壁圆筒式应变压力传感器，可选择此结构。该传感器主要来测量液体的压力。当被测压力P进入应变管的内腔使筒发生形变。考虑到产品的实际应用，取应变管的安全性和准确性，应设计一套筒和被测体的链接螺纹。2、应变管的设计与计算a)材料选择根据初始数据分析选择35CrMnSiAE=2.1×105MPaбb=1650MPa安全系数：n=5[б]=330MPaρ=7.85g/b)应变管设计根据技术要求以及薄壁圆筒理论，设计应变管的相关数据如下：h=0.3d0=7L1=6H1=5L2=6LW=9LM=7（1）环向应力=175MPa（2）轴向应力=87.5MPa（3）合成应力=195.6MPa[б]=330MPa（4）最大应变值=931μ＜1000μ（5）有效工作长度=6.16～7.06其中Lg=3mm应变片的长度根据需要取Lw=9由以上数据可知，所有所选尺寸均满足设计所需的理论数据要求。（6）螺纹强度校核由图及设计要求知道，L2部分没有受到任何很大的压力，只需要能够固定套筒即可，因此选择3个螺距即可满足要求。对于L1部分，要承受轴向压力，螺纹受剪切力作用，则根据螺纹牙危险截面剪切强度为：（标准螺纹b=螺距）=0.24Z为螺纹工作圈数，这里面取Z=3（7）应变管固有频率=20KHz＞10KHz（8）最大输出电压USC=U0Kε=1.397V3、套筒的设计：根据具体设计，套筒只需满足与传感器之间保留足够的贴应变片和导线的空隙，壁厚只要能够满足螺纹部分强度即可，因此这里选择壁厚为1.75mm，外径为14mm，内径为10.5mm，高度为33mm，套筒上孔径为2mm，具体尺寸如零件图。4、挡板的设计：由于设计的传感器较小，因此挡板要设计的尽量小，因此挡板长为12mm，宽为6mm，具体尺寸如零件图。三、参考资料：《传感器原理与应用》孟立凡蓝金辉主编电子工业出版社；《现代工程图学》杨裕根诸世敏主编北京邮电大学出版社；《机械设计课程设计手册》吴宗浙罗圣国主编高等教育出版社