称重传感器蠕变误差检测装置设计与研究

发布时间：2017-09-18 19:09

  本文关键词：称重传感器蠕变误差检测装置设计与研究

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【摘要】：随着科学技术的迅速发展,传感器技术的应用已经非常广泛,涉及的领域主要有测量、控制及信息等,而且已成为高新技术的核心之一。为了获得称重传感器稳定、可靠、高精度的信息,就要对其进行有效的误差标定与补偿。称重传感器是传感器的重要分支之一,随着客户对称重传感器的误差标定与补偿的要求越来越高,称重传感器的品种与结构的不断创新,其技术功能和应用范围也不断扩大。传统的称重传感器蠕变误差检测装置存在加载过程稳定性差、测试效率低、测试误差大等缺点,因此有必要重新设计一种新型称重传感器蠕变误差检测装置,改进装置现有缺点。本课题的主要研究内容与结果如下:(1)分析称重传感器蠕变误差检测原理,蠕变误差产生的原因及蠕变误差补偿方法。针对L6D型平行梁式称重传感器,研究了其力学特性、弹性元件受力分析与理论计算。(2)设计了一种新型称重传感器蠕变误差检测装置,其创新点在于砝码组与气缸的联接之间采用两个圆锥形和两个倒圆锥形结构,两种结构相互配合使得砝码组在气缸带动下上下加载、卸载时能够实现自动定心,保证砝码组在上下移动过程中的稳定性,减小称重传感器蠕变测试时的误差。(3)装置机架是称重传感器蠕变误差检测装置主要部件,同时也是其他机构部件的安装基准部件,其稳定性对于整个称重传感器蠕变误差检测装置至关重要。文中利用ANSYS Workbench对机架进行有限元分析,得出机架在工况下的变形情况,确定机架在工况下的可靠性;通过预应力模态分析,分析机架结构的固有频率和振型;通过对称重传感器蠕变误差检测装置的运动仿真,检验结构设计的合理性。(4)利用设计的装置对称重传感器进行蠕变试验,得出称重传感器试验数据,绘制出称重传感器蠕变特性曲线,分析其蠕变特性。
【关键词】：称重传感器 力学特性 弹性元件 蠕变误差 ANSYS Workbench 有限元分析
【学位授予单位】：陕西理工学院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TP212;TH715.1
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第1章 绪论10-20
• 1.1 引言10
• 1.2 称重传感器简介10-14
• 1.2.1 称重传感器发展概述10-12
• 1.2.2 称重传感器的分类12
• 1.2.3 称重传感器的性能指标12-14
• 1.3 称重传感器蠕变简介14-16
• 1.3.1 称重传感器的蠕变14-15
• 1.3.2 蠕变的发现15
• 1.3.3 传感器蠕变特性曲线15-16
• 1.4 称重传感器结构简介16-18
• 1.4.1 弹性体及弹性体常用的材料16
• 1.4.2 应变片16-17
• 1.4.3 交换电路17-18
• 1.5 本文的研究意义18-19
• 1.6 本文的主要内容19-20
• 第2章 蠕变基础理论20-30
• 2.1 蠕变的定义20
• 2.2 蠕变特性曲线20-21
• 2.3 蠕变基础理论研究21-29
• 2.3.1 单轴应力蠕变理论21-24
• 2.3.2 多轴应力蠕变理论24-26
• 2.3.3 稳态与非稳态蠕变分析26
• 2.3.4 蠕变损伤理论26-29
• 2.4 本章小结29-30
• 第3章 称重传感器蠕变误差检测原理及力学特性分析30-38
• 3.1 蠕变误差检测原理30-33
• 3.1.1 蠕变误差检测系统的组成32
• 3.1.2 L6D系列称重传感器蠕变误差检测原理32-33
• 3.2 称重传感器蠕变误差与补偿33-34
• 3.2.1 称重传感器的蠕变误差33-34
• 3.2.2 蠕变误差补偿方法34
• 3.3 称重传感器弹性体分析计算34-37
• 3.3.1 称重传感器的力学特性34-35
• 3.3.2 称重传感器弹性元件受力分析与理论计算35-37
• 3.4 本章小结37-38
• 第4章 称重传感器蠕变误差检测装置设计38-48
• 4.1 蠕变误差检测装置整体模型38-39
• 4.1.1 蠕变误差检测装置简介38
• 4.1.2 装置设计技术指标38-39
• 4.1.3 装置工作原理39
• 4.2 装置主要零部件的设计39-47
• 4.2.1 装置机架的设计39-41
• 4.2.2 称重传感器定位工装的设计41-42
• 4.2.3 装置砝码的设计42
• 4.2.4 多用压头的设计42-43
• 4.2.5 脱离机构的设计43-44
• 4.2.6 气缸的选型44-46
• 4.2.7 螺栓链接强度计算46-47
• 4.3 电气测控及气路控制设计47
• 4.3.1 电气测控部分47
• 4.3.2 气路控制设计47
• 4.4 本章小结47-48
• 第5章 装置关键零部件有限元分析及运动仿真分析48-58
• 5.1 机架的有限元静力分析48-50
• 5.1.1 有限元模型的导入与网格划分48-49
• 5.1.2 有限元静力分析与计算49-50
• 5.2 机架预应力模态分析50-52
• 5.3 装置运动仿真分析52-57
• 5.4 本章小结57-58
• 第6章 称重传感器蠕变试验58-64
• 6.1 蠕变试验目的58
• 6.2 蠕变试验原理58-59
• 6.3 蠕变试验过程59-61
• 6.3.1 蠕变试验设备59-60
• 6.3.2 试验过程及操作规程60-61
• 6.4 试验结果与分析61-63
• 6.4.1 试验结果61-62
• 6.4.2 试验分析62-63
• 6.5 本章小结63-64
• 结论与展望64-66
• 结论64-65
• 展望65-66
• 参考文献66-70
• 攻读硕士期间取得的学术成果70-72
• 致谢72

【参考文献】

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本文编号：877313