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西安波纹管有效面积及其性质

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在大多数应用波纹管的情况中,波纹管的底部都用刚性或弹性支承限位。这时,波纹管除承受均布压力夕外,还承受轴向力Q。

例如,如果波纹管和圆柱螺旋弹簧并用,那么在均布压力作用下,波纹管的位移应由波纹管和螺旋弹簧的合成刚度所决定。这时波纹管既承受压力,又承受弹簧的弹性力O。

倘若波纹管与刚度足够大的变换器一起使用,这时波纹管底部的位移非常小,可以忽略不计。这种变换器有压电的、弦的、谐振的、磁一弹传感器以及半导体式和金属丝式传感器等。

在力平衡式仪表中用的波纹管,实际上也工作在底部无轴向位移的情况下。

管路轴向伸缩的波纹管补偿器和波纹管弹性密封器也同时承受压力夕和集中力。

在所有这些情况下,当设计和计算波纹管时必须知道集中力的值。力与压力之间的关系可以用有效面积,来表示。有效面积是波纹管的基本特性参数之一。

在许多情况下.尤其范用波纹管作液体热膨胀补偿器时(例如,在浮子陀螺仪中),必须计算波纹管的容积增量AV,

对波纹管有效面积提出的要求及其计算方法决定于波纹管的用途。

如果波纹管用作管路热膨胀补偿器或弹性密封件使用时,有效面积的意义仅在于用来计算系统中的推力。像这类情况,采用任何一种有效面积的经验公式算出其近似值就完全足够了。

当波纹管用作仪表敏感元件时,对其有效面积的计算精度必须大大提高。

在论述波纹管计算的大多数著作中,都近似地把波纹管看作线性元件,其问题的解也是线性的。这时,有效面积可确定。

当波纹管用于将压力转换为集中力或与刚性变换器并用以及在力平衡式仪表中工作时,了解有效面积的变化性质是十分重要的。这时,波纹管实际上不产生位移,其有效面积随压力的变化是由于波纹管的几何非线性引起的。但是,有效面积的变化值要比自由位移下小得多)在力平衡条件下承受内压的波纹管有效面积的变化。

波纹管有效面积的变化即使只有千分之几也是很重要的,因为这个值是力平衡式仪表误差的主要组成部分之一。

为了估算这项误差,须以足够高的精度去求解非线性的问题。

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