Simulation of the influence of tensometric pressure transducer diaphragm defects on its frequency response

O. Y. Bushuev
South Ural State University

I. I. Grigoriev
South Ural State University

Ye. S. Korovchenko
JSC ?CHMZ?

A. S. Semenov
South Ural State University


Abstract


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.


Keywords


finite-element model; tensometric pressure transducers; natural frequencies; diagnosis of technical condition; fault diagnosis

References


Тайманов, Р.Е. Метрологический самоконтроль датчиков / Р.Е. Тайманов, К.В. Сапожникова // Датчики и системы. – 2011. – № 2. – С. 58–66.

ГОСТ Р 8.673-2009 ГСИ. Датчики интеллектуальные и системы измерительные интеллектуальные. Основные термины и определения.

Henry, M.P. The Self-Validating Sensor: Rationale, Definitions and Examples / M.P. Henry, D.W. Clarke // Control Engineering Practice. – 1993. – Vol. 1, no. 4. – P. 585–610.

Бушуев, О.Ю. Исследование динамической характеристики тензопреобразователя давления с целью диагностики его состояния / О.Ю. Бушуев, А.С. Семенов, А.О. Чернявский // Датчики и системы. – 2011. – № 4. – С. 21–24.

Богуш, М.В. Анализ функции преобразования пьезоэлектрических датчиков давления методом конечных элементов / М.В. Богуш, Э.М. Пикалев // Известия ЮФУ. Технические науки. – 2008. – № 2. – С. 74–84.

Козлов, А.И. Моделирование тензопреобразователей давления на основе структур КНС. Одномембранные преобразователи / А.И. Козлов, А.В. Пирогов, В.М. Стучебников // Датчики и системы. – 2008. – № 1. – С. 6–11.

Козлов, А.И. Моделирование тензопреобразователей давления на основе структур КНС. Двухмембранные преобразователи / А.И. Козлов, А.В. Пирогов, В.М. Стучебников // Датчики и системы. – 2009. – № 8. – С. 50–53.

Zarnik, M.S. Finite-Element Model-Based Fault Diagnosis, a Case Study of a Ceramic Pressure Sensor Structure / M.S. Zarnik, D. Belavic, F. Novak // Microelectronics Reliability. – 2007. – Vol. 47. – P. 1950–1957.

Feng, Z. Design and Implementation of a Self-Validating Pressure Sensor / Z. Feng, Q. Wang, K. Shida // IEEE Sensors Journal. – 2009. – Vol. 9, no. 3. – P. 207–218.


Refbacks

  • There are currently no refbacks.