45传感器课程设计

传感器课程设计计算说明书设计题目：应变管式测压传感器单位：信息商务学院09050341X班设计人：指导教师：孟立凡刘晓东完成时间：2012年5月一、设计任务1.设计题目：应变管式测压传感器2.设计目的：（1）通过《传感器原理与设计》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，进一步掌握所学的基本知识和基本理论，起到巩固深化、宽展及融会贯通的作用。（2）通过课程设计，熟悉传感器应用和设计的方法、内荣、步骤及工艺，提高发现、分析与解决问题的能力，提高综合的全面的考虑问题的能力，培养遇到问题自己查找相关资料并进行处理与分析的良好习惯，学会使用规范的科学语言进行描述，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。（3）培养严谨的工作作风。3.基本参数(第3组)：满量程压力300kg.f/cm2(30Mpa))最大应变1000-1500με连接用螺纹M20×1.5最大外径Φ26mm应变管固有频率在10KHz以上供桥电压3V4.设计要求：绘出装配草图；绘出传感器装配图；绘出零件图图。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。该传感器上要来测量液体的压力。当被测应力P进入应变管的内腔是筒发生形变。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连接螺纹。2、应变管设计及计算（1）材料选择35CrMnSiAE=2.1×105Mpaσb=1650Mpa安全系数：n=5材料密度：ρ=8.23g/cm3许用应力[σ]=250Mpa（2）应变管设计h=0.8,d=11.6,L1=7,L2=6,L3=6,LW=9代入数据计算可得下列数值：①环向应力hpdx20=217.5MPa②轴向应力hpdt40=108.75MPa③合成应力22maxxy=243.17MPa≤[σ]=330MPa④最大应变值E≈1158uε⑤有效工作长度LW=3Lg,Lg=3mm(应变片的长度)⑥螺纹强度校核按仪器零件螺纹强度校核连接螺纹的长度⑦应变管固有频率：ELf13.0≈17.24KHz（gWLLLLL21）⑧最大输出电压：KUUsc041=0.25×3×2×1158×10=1737×10V3.套筒的设计根据具体设计，套筒只需要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2mm,外径为22mm,内径为18mm,高度为38mm，套筒孔径为2mm，具体尺寸如零件图。4.挡板的设计：为减小对结果的影响应使挡板较小，自重较小，设计挡板长为14mm,宽为6mm,具体尺寸如零件图。三、参考资料[1].《传感器原理与应用》孟立凡蓝金辉主编电子工业出版社；[2].《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