Моделирование влияния дефектов мембраны тензопреобразователя давления на его частотные характеристики

Abstract

В статье рассматривается влияние дефектов мембраны тензопреобразователя давления на его частотные характеристики. Исследование проводилось методом конечных элементов в программном комплексе ANSYS. В качестве дефектов мембраны рассмотрены типичные причины неисправностей и отказов датчиков давления: изменение геометрии мембраны (утончение в результате коррозии, пластические и остаточные деформации); налипание инородных тел; изменение модуля упругости мембраны. Показано, что в зависимости от типа изменений в конструкции происходит изменение форм и частот собственных колебаний. Изменение частот, как правило, находится в пределах от 0,1 до 4 %. Результаты исследования могут быть использованы при разработке методов диагностики технического состояния тензопреобразователя давления. Tensometric pressure transducer diaphragm defects are considered. Pressure transducer structure finite-element model was developed to analyze the influence of these defects on natural frequencies of the transducer. There are considered following defects: change in the size and shape of the diaphragm (thinning as a result of corrosion, plastic and residual deformation); sticking of foreign objects; change in modulus of elasticity. It was shown that mode shapes and frequencies changes take place in dependence of the defect type. Usual change in frequency is between 0,1 and 4 %. The results of the analysis may be used for method development of pressure transducer technical condition diagnosis.