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特制三分力传感器用于潜水器模型深水受力试验

更新时间:2024-04-15      点击次数:215

特制三分力传感器用于潜水器模型深水受力试验

      中船重工某船舰设计研究所为深入直观地研究深水无人潜水器模型在深水环境下暗涌、急流冲击过程中的受力分析,专门设计制作特定潜水器模型及实验配套设备,在某深水实验池开展模型受力试验。我司(上海耐创测试技术有限公司)为此设计研发的一款FC3R138T型防水三分力传感器作为主要测试部件,在本项目中承担结构连接件及多维力测试任务,以进一步分析模型的多维受力图谱,为该次试验的成功进行提供了测量测试保障。

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传感器使用工况及技术要求

1)潜水器模型三方向受力范围:水平向暗涌紊流冲击力Fx,y=0-±30KN、垂直向自重水压及暗涌冲击力Fz=0-±60KN;

2)测试环境:常温,淡水,深度80米(或0.8MPa压力仓);

3)测试时间:系统调试完毕后在模拟的测试工况下,三轴力传感器实时采集模型受力数据,单次测试时间不少于30分钟,并在在同一工况下循环测试直至获得稳定的试验数据;

4)传感器配置上下转接双法兰,与无人潜水器模型安装连接,整体浸入深水中;

5)配套的多通道放大器与三轴力数据采集系统被密封在水密舱内特殊订制的采集箱中,信号电缆接头硫化处理做成水密接插件。

防水型三轴力传感器的验证

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打压测试

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      针对客户的IP68+高等级防水要求,我司将自主研发的2套防水FC3R138T三轴力传感器在压力仓进行模拟耐压测试。2023年8月设备在武汉浩瀚机电设备有限公司进行交付前的打压测试,过程及结果如下:

1)打压过程中,两台三分力传感器在压力罐中的平均时间都超过1个小时,其中保压0.8MPa状态的时间都超过30分钟,传感器零点电压值输出稳定,水密性能良好;

2)压力罐加压之前与泄压之后,传感器三个方向采集到的零点电压值基本没有变化,零点输出稳定;

3)打压过程中,两台传感器水平方向的力值Fx、Fy,随着压力罐中压力的增加,零点输出值基本没有变化;垂直方向的零点值Fz,会随着压力罐中压力的增加而增大,压力值稳定在0.8MPa之后,Fz的零点值也会稳定在一个固定值附近,这是由于压力环境对传感器本身的影响造成的,实际使用过程中,可以把稳压状态下垂直方向的零点输出作为实际零点值处理。

4)结果通过客户的验收。


项目交付

      目前,2套防水型三轴力传感器已经交付给终端客户,在湖北恩施巴东县水布垭镇某水上试验中心正常使用,为客户的科学试验提供数据支撑。

上海耐创测试技术有限公司
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