本文關(guān)鍵詞：計算電容式燃料液位傳感器的研究

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【摘要】：燃料液位的精確測量對于航空航天、船舶航海及交通運輸?shù)阮I(lǐng)域的發(fā)展至關(guān)重要。對變軌控制、姿態(tài)調(diào)整、返回等功能的末級燃料艙的液位測量需要更高的精確度。針對目前廣泛應(yīng)用的電容式燃料液位傳感器在加工及裝配過程中極易引入誤差、存在毛細現(xiàn)象等問題,本文旨在將在電磁計量領(lǐng)域具有極高的準確度計算電容原理于電容式液位傳感器相互融合,對基于計算電容原理的燃料液位傳感器進行預研,主要研究內(nèi)容如下:(1)對單管式計算電容變形結(jié)構(gòu)進行分析,得到在非真空介質(zhì)以及混合介質(zhì)下的計算電容輸出公式,同時,基于單管式計算電容結(jié)構(gòu)建立了相應(yīng)的計算電容原理的燃料液位測量模型,得出輸出電容的液位測量公式,證明了該測量方法在理論上的可行性,為傳感器的研制奠定了理論基礎(chǔ)。(2)提出傳感器需要達到的技術(shù)指標,同時對預研的計算電容式燃料液位傳感器進行機械結(jié)構(gòu)進行設(shè)計,采用單管結(jié)構(gòu)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的由內(nèi)外電極組成的雙層套筒結(jié)構(gòu),易于加工裝配且減少了誤差源。對各部分的加工工藝進行了優(yōu)化。(3)設(shè)計了傳感器的性能試驗,搭建測量裝置,通過實驗確定傳感器的線性度、分辨力、重復性以及遲滯等參數(shù),并且通過與預期的技術(shù)指標進行對比判斷傳感器的合格性。同時,分析對比液位測量模型和實驗特性曲線間的關(guān)系,并以實測值為基礎(chǔ)對數(shù)學模型進行修正,引入修正系數(shù)K,完善基于計算電容理論的燃料液位測量模型。本文的研究為燃料液位測量領(lǐng)域提供了新的思路,并為計算電容原理探索了新的應(yīng)用領(lǐng)域。
【關(guān)鍵詞】：計算電容 燃料液位測量 理論特性模型 單管式傳感器
【學位授予單位】：中國計量學院
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TP212
【目錄】：

• 致謝5-6
• 摘要6-7
• Abstract7-12
• 1 緒論12-22
• 1.1 課題的目的與意義12-13
• 1.2 燃料液位測量技術(shù)研究現(xiàn)狀13-18
• 1.2.1 液位測量方法研究現(xiàn)狀13-16
• 1.2.2 電容式液位測量技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀16-18
• 1.3 計算電容原理研究現(xiàn)狀18-20
• 1.3.1 計算電容原理18-19
• 1.3.2 計算電容原理的發(fā)展現(xiàn)狀19-20
• 1.4 主要研究內(nèi)容20-22
• 2 計算電容的液位測量理論模型22-35
• 2.1 計算電容原理22-25
• 2.2 計算電容原理在單管結(jié)構(gòu)上的應(yīng)用25-31
• 2.2.1 單一介質(zhì)中單管結(jié)構(gòu)的計算模型26
• 2.2.2 非單一介質(zhì)中單管結(jié)構(gòu)的計算模型26-31
• 2.3 傳感器液位測量模型的建立31-33
• 2.4 本章小結(jié)33-35
• 3 計算電容式燃料液位傳感器方案設(shè)計研究35-39
• 3.1 技術(shù)指標分析35-36
• 3.2 總體方案規(guī)劃與設(shè)計36-37
• 3.2.1 機械結(jié)構(gòu)設(shè)計及實現(xiàn)36
• 3.2.2 傳感器的性能試驗36-37
• 3.2.3 計算電容的液位測量模型修正37
• 3.3 課題難點分析與論證37
• 3.4 本章小結(jié)37-39
• 4 機械結(jié)構(gòu)設(shè)計及實現(xiàn)39-47
• 4.1 機械結(jié)構(gòu)設(shè)計40-43
• 4.2 傳感器輸出信號中雜散電容的消除43-44
• 4.2.1 等位環(huán)結(jié)構(gòu)43-44
• 4.2.2 整體屏蔽接地44
• 4.2.3 金屬銷引出導線44
• 4.3 機械結(jié)構(gòu)實現(xiàn)44-46
• 4.4 本章小結(jié)46-47
• 5 實驗設(shè)計及傳感器性能的研究47-58
• 5.1 液位測量試驗的設(shè)計47-48
• 5.2 計算電容式燃料液位傳感器性能試驗48-56
• 5.2.1 傳感器線性度及分辨力實驗48-50
• 5.2.2 傳感器重復性實驗50-53
• 5.2.3 傳感器遲滯試驗53-56
• 5.3 測量模型的參數(shù)修正56-57
• 5.4 總結(jié)57-58
• 6 總結(jié)與展望58-60
• 6.1 總結(jié)58-59
• 6.2 論文創(chuàng)新點59
• 6.3 工作展望59-60
• 參考文獻60-64
• 附錄A 石英管形位誤差檢測報告64-69
• 作者簡歷69-70

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本文編號：1089739