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傳感器的應(yīng)變極限和疲勞壽命 傳感器是如何工作的

時(shí)間:2020-08-05    來源:儀多多儀器網(wǎng)    作者:儀多多商城     
1、應(yīng)變極限
  應(yīng)變極限是指在一定溫度下,應(yīng)變片的指示應(yīng)變與試件的真實(shí)應(yīng)變的相對(duì)誤差達(dá)規(guī)定值時(shí)的真實(shí)應(yīng)變值。
  2、疲勞壽命
  在恒定幅值的交變力作用下,可以連續(xù)工作而不產(chǎn)生疲勞損壞的循環(huán)次數(shù)N稱為應(yīng)變片的疲勞壽命.
  絕緣電阻和最大工作電流
  1、絕緣電阻
  應(yīng)變片的絕緣電阻Rm是指已粘貼的應(yīng)變片的引線與被測(cè)件之間的電阻值。通常要求在50~100MΩ以上。其下降將使測(cè)量系統(tǒng)的靈敏度降低。
  2、最大工作電流
  是指已安裝的應(yīng)變片,允許通過敏感柵而不影響其工作特性的最大電流Imax。工作電流大,輸出信號(hào)也大,靈敏度高。通常靜態(tài)測(cè)量時(shí)取25mA左右,動(dòng)態(tài)測(cè)量時(shí)取75~100mA。

勞易測(cè)傳感器電流型在運(yùn)行的過程中,會(huì)受到電流沖擊等因素的干擾從而發(fā)生故障,導(dǎo)致系統(tǒng)崩潰。對(duì)于它的故障診斷方法主要有以下幾種。

(1)基于模型診斷方法。這種診斷方法的基礎(chǔ)是數(shù)學(xué)建模,也就是說數(shù)學(xué)模型在電動(dòng)機(jī)上的應(yīng)用。必須要用到觀測(cè)器。觀測(cè)器所觀測(cè)的信息與實(shí)際對(duì)電流傳感器的測(cè)量信息做一個(gè)數(shù)據(jù)對(duì)比,從而判斷故障。利用全階自適應(yīng)觀測(cè)器來產(chǎn)生一個(gè)殘差,根據(jù)殘差和給定的閾值判斷電流傳感器故障。

 

(2)基于信號(hào)診斷方法。這種診斷方法是通過對(duì)信號(hào)的測(cè)量、對(duì)信號(hào)特征的辨別來診斷是否發(fā)生故障。如果勞易測(cè)傳感器電流型發(fā)生了故障,那么就會(huì)顯示出不同的信號(hào)特征,對(duì)其予以記錄,故障信號(hào)特征與正常系統(tǒng)的特征不同,那么根據(jù)之前的經(jīng)驗(yàn)就可以準(zhǔn)確地把握故障的定位,對(duì)其進(jìn)行辨識(shí),從而予以解決。在沒有障礙順利運(yùn)行時(shí),各相的故障定位變量都將趨近一個(gè)固定值。而在某相電流傳感器故障后,這個(gè)值會(huì)與其他兩相顯著不同,從而定位故障。

 

(3)基于知識(shí)的故障診斷方法。這種診斷方法的依據(jù)和基礎(chǔ)與前兩者略有不同,其需要實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)與歷史數(shù)據(jù),兩者同時(shí)具備的情況下才能去診斷。這種診斷,在實(shí)際應(yīng)用中還是很廣泛的。

 

 

在勞易測(cè)傳感器電流型出現(xiàn)故障之后,主要有3種方法進(jìn)行修復(fù)。

 

(1)基于狀態(tài)觀測(cè)器的容錯(cuò)控制方法。這種方法就是通過對(duì)經(jīng)過合理設(shè)計(jì)的觀測(cè)器的觀察與運(yùn)用,捕獲到準(zhǔn)確的電流信號(hào),在故障發(fā)生之后,運(yùn)用所觀測(cè)到的電流信息代替原本在傳遞的傳感器信號(hào),從而達(dá)到閉環(huán)控制的效果。變頻器中,一般有兩個(gè)相勞易測(cè)傳感器電流型,所以容錯(cuò)控制應(yīng)考慮單個(gè)相勞易測(cè)傳感器電流型的情況。

 

(2)基于坐標(biāo)變換的容錯(cuò)控制方法。這種方法就是通過對(duì)坐標(biāo)的計(jì)算與換算,構(gòu)造出丟失的電流信息,也是一種變相的數(shù)學(xué)建模方法,通過數(shù)學(xué)方法對(duì)電流信息進(jìn)行判定。這種方法在實(shí)踐中具有很大的可行性,一般都會(huì)通過坐標(biāo)的變換得出a、B軸電流,進(jìn)一步與已經(jīng)計(jì)算出的電流數(shù)值進(jìn)行比較,根據(jù)電流自身特性進(jìn)行判斷,從而完成故障診斷。

 

(3)直流母線電流采樣法,這種方法是利用串聯(lián)在直流母線上的采樣電阻得到直流母線電流,然后利用逆變器的開關(guān)狀態(tài)重構(gòu)三相電流。當(dāng)變頻器施加非零矢量時(shí),直流母線電某一相電流的信息。由于空間矢量脈寬調(diào)制方法是將相鄰的兩個(gè)非零電壓矢量在一個(gè)采樣周期內(nèi)進(jìn)行合成來得到目標(biāo)電壓矢量,所以在一個(gè)開關(guān)周期內(nèi)直流母線電流采樣可以得到兩相電流信息。但是這種方法,會(huì)造成較大的噪聲,這是其弊端,那么它就適用于小功率場(chǎng)臺(tái)。

 



    渦街流量傳感器是基于卡門渦街原理研制出來的,它不僅可以測(cè)量體積流量,還可以測(cè)量質(zhì)量流量。自從它發(fā)明以來,其發(fā)展速度迅速加快,漸漸取代了一些傳統(tǒng)的流量傳感器,在未來的流量測(cè)量中將占主導(dǎo)地位,目前廣泛應(yīng)用于蒸汽、壓縮空氣和液體流量的測(cè)量。工作原理在一定的流動(dòng)條件下,一部分流體動(dòng)能轉(zhuǎn)化為流體振動(dòng),其振動(dòng)頻率與流速(流量)有確定的比例關(guān)系。在流體中設(shè)置旋渦發(fā)生體(阻流體),從旋渦發(fā)生體兩側(cè)交替地產(chǎn)生有規(guī)則的旋渦,這種旋渦稱為卡曼渦街。

    渦街流量傳感器特點(diǎn):

    1、渦街流量傳感器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,沒有可以運(yùn)動(dòng)部件,不會(huì)造成磨損,長(zhǎng)期使用時(shí),可靠性高。

    2、安裝簡(jiǎn)單,維護(hù)方便。不需要另外增加導(dǎo)壓管和支架,不用考慮受它們的影響,既節(jié)省了費(fèi)用又提高了性能。

    3、內(nèi)藏式傳感器在測(cè)量的時(shí)候可以不直接接觸被測(cè)介質(zhì),所以不會(huì)被腐蝕、污染,使用壽命長(zhǎng),性能穩(wěn)定。

    4、測(cè)量范圍寬,目前最高可達(dá)20比1。

    5、相對(duì)于差壓流量計(jì)來說,它的壓力損失小;相對(duì)于電磁流量傳感器來說,它不易受干擾。此外,它的運(yùn)行費(fèi)用也低,對(duì)節(jié)能降耗有很大幫助。

    6、輸出的信號(hào)是頻率,它屬于一種脈沖信號(hào),不存在零點(diǎn)漂移,精度高,數(shù)據(jù)可靠。一、渦街流量傳感器工作原理

    渦街流量傳感器是基于卡門渦街原理研制出來的,它不僅可以測(cè)量體積流量,還可以測(cè)量質(zhì)量流量。自從它發(fā)明以來,其發(fā)展速度迅速加快,漸漸取代了一些傳統(tǒng)的流量傳感器,在未來的流量測(cè)量中將占主導(dǎo)地位,目前廣泛應(yīng)用于蒸汽、壓縮空氣和液體流量的測(cè)量。工作原理在一定的流動(dòng)條件下,一部分流體動(dòng)能轉(zhuǎn)化為流體振動(dòng),其振動(dòng)頻率與流速(流量)有確定的比例關(guān)系。在流體中設(shè)置旋渦發(fā)生體(阻流體),從旋渦發(fā)生體兩側(cè)交替地產(chǎn)生有規(guī)則的旋渦,這種旋渦稱為卡曼渦街。

    渦街流量傳感器特點(diǎn):

    1、渦街流量傳感器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,沒有可以運(yùn)動(dòng)部件,不會(huì)造成磨損,長(zhǎng)期使用時(shí),可靠性高。

    2、安裝簡(jiǎn)單,維護(hù)方便。不需要另外增加導(dǎo)壓管和支架,不用考慮受它們的影響,既節(jié)省了費(fèi)用又提高了性能。

    3、內(nèi)藏式傳感器在測(cè)量的時(shí)候可以不直接接觸被測(cè)介質(zhì),所以不會(huì)被腐蝕、污染,使用壽命長(zhǎng),性能穩(wěn)定。

    4、測(cè)量范圍寬,目前最高可達(dá)20比1。

    5、相對(duì)于差壓流量計(jì)來說,它的壓力損失小;相對(duì)于電磁流量傳感器來說,它不易受干擾。此外,它的運(yùn)行費(fèi)用也低,對(duì)節(jié)能降耗有很大幫助。

    6、輸出的信號(hào)是頻率,它屬于一種脈沖信號(hào),不存在零點(diǎn)漂移,精度高,數(shù)據(jù)可靠。







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