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            冠標科技官網 | 專注傳感測試測量解決方案22年
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            動態壓力測量案例 ——磁懸浮列車空氣動力學性能試驗

            動態壓力測量案例 ——磁懸浮列車空氣動力學性能試驗

            • 分類:高速鐵路
            • 作者:
            • 來源:
            • 發布時間:2019-07-26 12:13
            • 訪問量:59

            【概要描述】動態壓力測量案例——磁懸浮列車空氣動力學性能試驗

            動態壓力測量案例 ——磁懸浮列車空氣動力學性能試驗

            【概要描述】動態壓力測量案例——磁懸浮列車空氣動力學性能試驗

            • 分類:高速鐵路
            • 作者:
            • 來源:
            • 發布時間:2019-07-26 12:13
            • 訪問量:59
            詳情
            一、試驗內容
             
                   磁懸浮列車空氣動力學性能試驗,是在磁懸浮列車以不同的速度運行時,測量表面壓力的分布情況以及在兩列車交會時對壓力波的測量。從空氣動力學的角度分析列車是否滿足設計的要求。
             
                   試驗分別是在200、300、430km/h的速度等級下進行。為保證數據的可靠性,同一試驗工況進行3次以上重復測試。
             
             
             
            二、系統介紹
             
                   2. 1 測試系統組成
             
                   整個系統由被測對象(磁懸浮列車)、傳感器、高速動態測量系統組成。其中,傳感器采用Endevco的壓阻式動態壓力傳感器8515C-15;高速動態測量系統選用的是Synergy高速動態數據采集記錄分析系統。
             
                   試驗過程中,Synergy高速動態測量系統采集記錄各個測點傳感器測得的壓力數據信息,并對數據進行在線和事后分析處理。
             
             
                   2. 2 傳感器介紹
             
                   試驗中選擇的是Endevco壓阻式壓力傳感器8515C-15,該傳感器以四個擴散型硅應變計作為四個有源臂的微細結構硅膜片組成傳感器的核心,因此它具有很高的靈敏度和極寬的頻率響應;重量僅為0.08g,體積小,直徑6.35mm,厚度只有0.76mm;因為其很薄的片狀結構設計,對于流動場影響小,所以可以滿足諸如風洞或飛行試驗等測量表面壓力的許多特殊測量環境的要求。
             
             
             
             
                   傳感器的主要技術參數如下:
             
                   動態特性
             
                   靈敏度:13.3 mV/psi typ           量程:0~15 psia
             
                   諧振頻率:180 kHz
             
                   非線性:0.2% FSO typ             非重復性:0.1% FSO typ
             
                   滯后性:0.1% FSO typ
             
                   零點輸出:±20 mV max
             
                   零點熱漂移:2.5% FSO max    靈敏度熱漂移:3% max
             
                   熱瞬態響應:0.003 psi/ ℉        閃光響應:0.25 psi
             
                   加速度靈敏度:0.0002 psi/g     隔膜爆裂壓力:75 psia min
             
                   電氣特性
             
                   滿量程輸出:200 mV typ at 10.0Vdc
             
                   激勵電壓:10 Vdc
             
                   輸入電阻:2700 ohms typ
             
                   輸出電阻:1500 ohms typ
             
                   絕緣電阻:100 megohms min at 50 Volts
             
                   環境特性
             
                   溫度范圍:-54℃ ~ +121 ℃
             
                   振動極限:1000g
             
                   加速度極限:10 000g
             
                   沖擊極限:10 000g
             
             
                   2. 3 傳感器安裝及注意事項
             
                   考慮到試驗的實際情況,傳感器采用3M膠帶直接貼在磁懸浮列車表面。為了減弱強磁場對測量信號的干擾,使用傳感器專用的屏蔽線纜,屏蔽層單端接地,與列車電源地相連。
             
             
            8515C-15薄片式壓力傳感器外形結構示意圖
             
                   8515C-15壓力傳感器粘貼操作步驟:
             
                   1、清潔粘接面:先用正常方法清洗被測物表面以及傳感器安裝面上的污物及雜質,再用紗布及工業無水乙醇擦拭;使被測物表面及傳感器安裝面光滑平整、干凈,以便增大安裝面積和保證粘接牢固。
             
                   2、貼雙面膠:待傳感器安裝表面清潔及干燥后,在傳感器安裝面上貼上雙面膠,雙面膠的長度要略長于傳感器及扁平線纜的長度。同時要保證雙面膠平整,均勻。
             
                   3、粘接傳感器:將準備好的壓力傳感器下表面粘接在雙面膠上。輕壓傳感器上表面邊緣及扁平線纜,只要保證粘接牢固即可,切忌過分用力、利器壓緊或傳感器及扁平線纜連接處受力。
             
                   4、單面膠加固:裁剪適當長度的單面膠帶,一端用直徑5mm的打孔器打孔,將單面膠覆蓋于已粘接在雙面膠上的傳感器及扁平線纜上。單面膠帶上的孔剛好覆蓋傳感器上表面邊緣,并露出感壓孔。傳感器頂端及其后扁平線纜處用單面膠帶加固。
             
                   5、信號線的固定:信號線的固定也是測試的另一個關鍵環節,既要保證信號線和傳感器之間不受外力,又不能影響被測氣流的品質。扁平線纜必須用雙面膠和單面膠帶沿流線方向平整固定在被測物表面。傳感器專用屏蔽線纜用單面膠帶沿流線方向平整固定在被測物表面。如信號線比較長,中間可以根據需要用單面膠帶加固。
             
             
            8515C-15薄片式壓力傳感器現場粘貼圖
             
                   8515C-15壓力傳感器拆卸操作步驟:
             
                   1、沿信號線方向剝離單面膠帶紙,然后再從雙面膠上輕取下傳感器,切忌使用金屬利器撬起傳感器,不允許傳感器和扁平線纜之間受外力。
             
                   2、整理好信號線后,再及時將傳感器放入產品包裝盒,以便下次繼續使用。
             
             
                   其他注意事項:
             
                   1、在焊接專用屏蔽線纜時,需按普通電工接線要求可靠剝離傳感器內裝線的紅、黑、綠、白四根線,采用焊錫焊接,然后用熱縮套管做好絕緣和固定。在操作過程中必須保證各接線處不受外力。焊接完成后,分別檢查紅黑線和綠白線之間的電阻,保證在正常值范圍內即可。
             
                   2、8515C傳感器的供電電壓通常為10VDC(對應校準證書的靈敏度和出廠校準條件),供電電壓必須為精密電源提供,如在其他電壓下使用,靈敏度會發生變化,需重新做校準。傳感器出廠校準的有效期為一年。
             
                   3、傳感器使用時,必須保證外部表面清潔干凈以確保測量的準確度,感壓孔應根據測量條件做相應保護,保證暢通,避免試驗現場灰塵及雜質進入傳感器內部損壞傳感器。
             
                   4、傳感器信號線纜與傳感器接頭處屬于易損部位,切忌用力拉拽信號線纜,以免損壞壓力傳感器信號線引腳。
             
                   5、傳感器在拆卸過程中,不允許用螺絲刀等工具強行拆除。
             
                   6、傳感器屬于易損電子器件使用時應該注意保護,使用過程中不允許磕碰或掉地,使用完后應進行清潔后妥善放置于傳感器專用盒內。
             
                   7、傳感器屬于貴重精密器件,須嚴格按照產品使用和存儲要求操作和保存傳感器,以保證長期測量的準確度和避免損壞。
             
                   8、傳感器檢定周期為一年,建議在檢定期內使用以保證其測量的準確性和試驗數據的有效性。
             
             
            三、試驗數據
             
             
            單次會車時各測點采集到的壓力波數據曲線
             
             
            單次會車時單個測點采集到的壓力波數據曲線
             
             
            單車運行時整個過程兩個測點的表面壓力數據變化曲線
             
             
            四、其他典型應用
             
                   8515C壓力傳感器典型應用:
             
                   1、高速列車氣動試驗
             
                   2、汽車氣動試驗
             
                   3、飛行試驗
             
                   4、風洞試驗
             
                   5、發動機轉子葉片試驗

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