中船重工某船艦設(shè)計(jì)研究所為深入直觀地研究深水無人潛水器模型在深水環(huán)境下暗涌,、急流沖擊過程中的受力分析,專門設(shè)計(jì)制作特定潛水器模型及實(shí)驗(yàn)配套設(shè)備,,在某深水實(shí)驗(yàn)池開展模型受力試驗(yàn),。我司(上海耐創(chuàng)測試技術(shù)有限公司)為此設(shè)計(jì)研發(fā)的一款FC3R138T型防水三分力傳感器作為主要測試部件,,在本項(xiàng)目中承擔(dān)結(jié)構(gòu)連接件及多維力測試任務(wù),,以進(jìn)一步分析模型的多維受力圖譜,為該次試驗(yàn)的成功進(jìn)行提供了測量測試保障,。
傳感器使用工況及技術(shù)要求
1)潛水器模型三方向受力范圍:水平向暗涌紊流沖擊力Fx,y=0-±30KN,、垂直向自重水壓及暗涌沖擊力Fz=0-±60KN;
2)測試環(huán)境:常溫,,淡水,,深度80米(或0.8MPa壓力倉);
3)測試時間:系統(tǒng)調(diào)試完畢后在模擬的測試工況下,,三軸力傳感器實(shí)時采集模型受力數(shù)據(jù),,單次測試時間不少于30分鐘,并在在同一工況下循環(huán)測試直至獲得穩(wěn)定的試驗(yàn)數(shù)據(jù),;
4)傳感器配置上下轉(zhuǎn)接雙法蘭,,與無人潛水器模型安裝連接,,整體浸入深水中;
5)配套的多通道放大器與三軸力數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)被密封在水密艙內(nèi)特殊訂制的采集箱中,,信號電纜接頭硫化處理做成水密接插件,。
防水型三軸力傳感器的驗(yàn)證
打壓測試
針對客戶的IP68+高等級防水要求,我司將自主研發(fā)的2套防水FC3R138T三軸力傳感器在壓力倉進(jìn)行模擬耐壓測試,。2023年8月設(shè)備在武漢浩瀚機(jī)電設(shè)備有限公司進(jìn)行交付前的打壓測試,,過程及結(jié)果如下:
1)打壓過程中,兩臺三分力傳感器在壓力罐中的平均時間都超過1個小時,,其中保壓0.8MPa狀態(tài)的時間都超過30分鐘,,傳感器零點(diǎn)電壓值輸出穩(wěn)定,水密性能良好,;
2)壓力罐加壓之前與泄壓之后,,傳感器三個方向采集到的零點(diǎn)電壓值基本沒有變化,零點(diǎn)輸出穩(wěn)定,;
3)打壓過程中,,兩臺傳感器水平方向的力值Fx、Fy,,隨著壓力罐中壓力的增加,,零點(diǎn)輸出值基本沒有變化;垂直方向的零點(diǎn)值Fz,,會隨著壓力罐中壓力的增加而增大,,壓力值穩(wěn)定在0.8MPa之后,F(xiàn)z的零點(diǎn)值也會穩(wěn)定在一個固定值附近,,這是由于壓力環(huán)境對傳感器本身的影響造成的,,實(shí)際使用過程中,可以把穩(wěn)壓狀態(tài)下垂直方向的零點(diǎn)輸出作為實(shí)際零點(diǎn)值處理,。
4)結(jié)果通過客戶的驗(yàn)收,。
項(xiàng)目交付
目前,2套防水型三軸力傳感器已經(jīng)交付給終端客戶,,在湖北恩施巴東縣水布埡鎮(zhèn)某水上試驗(yàn)中心正常使用,,為客戶的科學(xué)試驗(yàn)提供數(shù)據(jù)支撐。
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