Xem mẫu
- 1 − ν2 n
δ = N. − (8.14)
A 0 − αA 1 + α A 2 + B 0 h / R 2
2
Yh 0 b
Trong ®ã:
h0 - chiÒu dµy thµnh èng xiph«ng.
n - sè nÕp lµm viÖc.
α - gãc bÞt kÝn.
ν - hÖ sè poisson.
A0, A1, B0 - c¸c hÖ sè phô thuéc Rng/Rtr, r/R+r.
Rng, Rtr - b¸n kÝnh ngoµi vµ b¸n kÝnh trong cña xi ph«ng.
r - b¸n kÝnh cong cña nÕp uèn.
Lùc chiÒu trôc t¸c dông lªn ®¸y x¸c ®Þnh theo c«ng thøc:
π
(R ng +R tr )2 ∆p
N= (8.15)
5
d) Mµng
Mµng dïng ®Ó ®o ¸p suÊt ®−îc chia ra mµng ®µn håi vµ mµng dÎo.
Mµng ®µn håi cã d¹ng trßn ph¼ng hoÆc cã uèn nÕp ®−îc chÕ t¹o b»ng thÐp.
D D
h
p p
H×nh 8.8 S¬ ®å mµng ®o ¸p suÊt
Khi ¸p suÊt t¸c dông lªn hai mÆt cña mµng kh¸c nhau g©y ra lùc t¸c ®éng lªn
mµng lµm cho nã biÕn d¹ng. BiÕn d¹ng cña mµng lµ hµm phi tuyÕn cña ¸p suÊt vµ
kh¸c nhau tuú thuéc ®iÓm kh¶o s¸t. Víi mµng ph¼ng, ®é phi tuyÕn kh¸ lín khi ®é
vâng lín, do ®ã th−êng chØ sö dông trong mét ph¹m vi hÑp cña ®é dÞch chuyÓn cña
mµng.
§é vâng cña t©m mµng ph¼ng d−íi t¸c dông cña ¸p suÊt t¸c dông lªn mµng
x¸c ®Þnh theo c«ng thøc sau:
( )
pR 4
3
δ= 1 − ν2 (8.16)
Yh 3
16
- 134 -
- Mµng uèn nÕp cã ®Æc tÝnh phi tuyÕn nhá h¬n mµng ph¼ng nªn cã thÓ sö dông
víi ®é vâng lín h¬n mµng ph¼ng. §é vâng cña t©m mµng uèn nÕp x¸c ®Þnh theo
c«ng thøc:
δ bδ 3 pR 4
a= + = (8.17)
h h3 Yh 4
Víi a, b lµ c¸c hÖ sè phô thuéc h×nh d¹ng vµ bÒ dµy cña mµng.
Khi ®o ¸p suÊt nhá ng−êi ta dïng mµng dÎo h×nh trßn ph¼ng hoÆc uèn nÕp, chÕ
t¹o tõ v¶i cao su. Trong mét sè tr−êng hîp ng−êi ta dïng mµng dÎo cã t©m cøng, khi
®ã ë t©m mµng ®−îc kÑp cøng gi÷a hai tÊm kim lo¹i.
H×nh 8.9 S¬ ®å cÊu t¹o mµng dÎo cã t©m cøng
§èi víi mµng dÎo th−êng, lùc di chuyÓn t¹o nªn ë t©m mµng x¸c ®Þnh bëi biÓu
thøc:
πD 2
N= .p (8.19)
12
Víi D lµ ®−êng kÝnh æ ®ì mµng.
§èi víi mµng dÎo t©m cøng, lùc di chuyÓn t¹o nªn ë t©m mµng x¸c ®Þnh bëi
biÓu thøc:
( )
π D 2 + Dd + d 2
N= (8.20)
.p
12
Víi D lµ ®−êng kÝnh mµng, d lµ d−êng kÝnh ®Üa cøng.
8.3.2. C¸c bé chuyÓn ®æi ®iÖn
Khi sö dông c¶m biÕn ®o ¸p suÊt b»ng phÇn tö biÕn d¹ng, ®Ó chuyÓn ®æi tÝn
hiÖu c¬ trung gian thµnh tÝn hiÖu ®iÖn ng−êi ta dïng c¸c bé chuyÓn ®æi. Theo c¸ch
chuyÓn ®æi ng−êi ta chia c¸c bé chuyÓn ®æi thµnh hai lo¹i:
- BiÕn ®æi sù dÞch chuyÓn cña phÇn tö biÕn d¹ng thµnh tÝn hiÖu ®o. C¸c chuyÓn
®æi lo¹i nµy th−êng dïng lµ: cuén c¶m, biÕn ¸p vi sai, ®iÖn dung, ®iÖn trë...
- 135 -
- - BiÕn ®æi øng suÊt thµnh tÝn hiÖu ®o. C¸c bé chuyÓn ®æi lµ c¸c phÇn tö ¸p ®iÖn
hoÆc ¸p trë.
a) Bé biÕn ®æi ®o ¸p suÊt kiÓu ®iÖn c¶m
CÊu t¹o cña bé chuyÓn ®æi kiÓu
p
®iÖn c¶m biÓu diÔn trªn h×nh 8.10. Bé 1
chuyÓn ®æi gåm tÊm s¾t tõ ®éng g¾n
trªn mµng (1) vµ nam ch©m ®iÖn cã
δ
lâi s¾t (2) vµ cuén d©y (3). 2
D−íi t¸c dông cña ¸p suÊt ®o, 3
mµng (1) dÞch chuyÓn lµm thay ®æi H×nh 8.10 Bé chuyÓn ®æi kiÓu c¶m øng
1) TÊm s¾t tõ 2) Lâi s¾t tõ 3) Cuén d©y
khe hë tõ (δ) gi÷a tÊm s¾t tõ vµ lâi tõ
cña nam ch©m ®iÖn, do ®ã thay ®æi ®é
tù c¶m cña cuén d©y. NÕu bá qua ®iÖn trë cuén d©y, tõ th«ng t¶n vµ tæn hao trong
lâi tõ th× ®é tù c¶m cña bé biÕn ®æi x¸c ®Þnh bëi c«ng thøc sau:
W2
L= (8.21)
l tb / (µS tb ) + δ / (µ 0 S 0 )
Trong ®ã:
W - sè vßng d©y cña cuén d©y.
ltb, Stb: chiÒu dµi vµ diÖn tÝch trung b×nh cña lâi tõ.
δ, S0 - chiÒu dµi vµ tiÕt diÖn khe hë kh«ng khÝ .
µ, µ0 - ®é tõ thÈm cña lâi tõ vµ kh«ng khÝ.
Th«ng th−êng ltb/(µStb)
- b) Bé biÕn ®æi kiÓu biÕn ¸p vi sai
Bé biÕn ®æi ¸p suÊt kiÓu biÕn ¸p vi sai (h×nh 8.11) gåm mét lß xo vßng (1) vµ
phÇn tö biÕn ®æi (2). PhÇn tö biÕn ®æi gåm mét khung c¸ch ®iÖn trªn ®ã quÊn cuén
s¬ cÊp (7). Cuén thø cÊp gåm hai cuén d©y (4) vµ (5) quÊn ng−îc chiÒu nhau. Lâi
thÐp di ®éng nèi víi lß xo (1). §Çu ra cña cuén thø cÊp nèi víi ®iÖn trë R1, cho phÐp
®iÒu chØnh giíi h¹n ®o trong ph¹m vi ±25%.
1
2
3
R1
I1
E Ur
R2
p
4
5
6
H×nh 8.11 S¬ ®å cÊu t¹o nguyªn lý cña bé biÕn ®æi kiÓu biÕn ¸p vi sai
1) Lß xo vßng 2) PhÇn tö biÕn ®æi 3&4) Cuén thø cÊp
5) Lâi thÐp 6) Cuén s¬ cÊp
Nguyªn lý lµm viÖc: dßng ®iÖn I1 ch¹y trong cuén s¬ cÊp sinh ra tõ th«ng biÕn
thiªn trong hai nöa cuén thø cÊp, lµm xuÊt hiÖn trong hai nöa cuén d©y nµy c¸c suÊt
®iÖn ®éng c¶m øng e1 vµ e2:
e1 = 2 πf .I1M1
e 2 = 2 πf .I1M 2
Trong ®ã M1 vµ M2 lµ hç c¶m gi÷a cuén s¬ cÊp vµ c¸c nöa cuén thø cÊp.
Hai nöa cuén d©y ®Êu ng−îc chiÒu nhau, do ®ã suÊt ®iÖn ®éng trong cuén thø cÊp:
E = e1 − e 2 = 2πfI1 (M1 − M 2 ) = 2πfI1M (8.23)
§èi víi phÇn tö biÕn ®æi chuÈn cã ®iÖn trë cöa ra R1 vµ R2 th× ®iÖn ¸p ra cña bé biÕn
®æi x¸c ®Þnh bëi c«ng thøc:
Vra = 2 πfI1M ra (8.24)
Gi¸ trÞ hç c¶m Mra phô thuéc ®é dÞch chuyÓn cña lâi thÐp:
δ
M ra = M max
δ max
Trong ®ã Mmax lµ hç c¶m lín nhÊt cña cuén s¬ cÊp vµ cuén thø cÊp øng víi ®é dÞch
chuyÓn lín nhÊt cña lâi thÐp.
- 137 -
nguon tai.lieu . vn
