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深海環境下活塞式壓力平衡裝置及E+E壓力傳感器
對于深海壓力探測,必須既能承受和測量深海大壓力,又能測量微小的壓力變化,這是海洋E+E壓力傳感器所面臨的大測量范圍與高靈敏度之間的難題。針對這一問題做了以下研究。E+E壓力傳感器性能易受溫度變化的影響,從而增加了測量結果的誤差。

深海環境下活塞式壓力平衡裝置及E+E壓力傳感器
利用E+E壓力傳感器進行壓力測控時,溫度漂移會給傳感器實際測量帶來誤差.選用合適的溫度補償算法可以在很大程度上減少溫度變化帶來的附加誤差,提高傳感器的測量精度和可靠性.支持向量機是一種基于結構風險zui小化原理、具有很高泛化性能的學習算法.采用zui小二乘支持向量回歸()算法對E+E壓力傳感器的實測數據進行溫度補償,結果表明該算法計算簡單,學習速度快,并且具有良好的抗干擾能力和小樣本學習能力.與前饋神經網絡如BP網絡和RBF網絡的補償結果相比,的補償效果有明顯的提高,大大提高了傳感器的測量精度和可靠性.首先,活塞式壓力平衡裝置是深海探測設備中平衡深海大壓力的重要裝置,采用活塞式壓力平衡裝置能使E+E壓力傳感器承受大壓力。為了分析活塞的爬行現象,提出活塞爬行的物理模型及力學過程,總結活塞爬行的影響因素。基于油液的可壓縮性,對影響油液壓縮的各種因素進行分析,找出它們與油液壓縮體積之間的關系,計算出活塞式壓力平衡裝置的工作容積。通過對E+E壓力傳感器工作原理及結構的介紹,理論分析了影響E+E壓力傳感器溫度特性的因素,并建立一套E+E壓力傳感器變溫校驗系統,進而通過實驗說明了溫度變化對E+E壓力傳感器信號輸出的影響。同時,也對目前國內在低溫環境下E+E壓力傳感器的應用及研究情況進行了介紹。其次,基于液體的可壓縮性,推導出活塞式壓力平衡裝置內部油液體積變化與儀器工作水深以及內外壓差之間的關系式,并給出內外壓差的計算方法。對活塞式壓力平衡裝置進行靜動態力學分析,推導出活塞的爬行現象與O型圈截面直徑、預壓縮率、摩擦系數、活塞質量等之間的關系,并通過設計正交試驗找出其*組合,總結了活塞式壓力平衡裝置結構的設計原則。 然后,分析敏感膜片在壓力作用下的應力應變,結合應變效應設計能夠測量微小壓力變化的敏感膜片。通過在E+E壓力傳感器上設置敏感膜片來解決測量微小壓力變化的問題。

深海環境下活塞式壓力平衡裝置及E+E壓力傳感器
zui后,將活塞式壓力平衡裝置和敏感膜片組合起來,提出一種深海活塞式E+E壓力傳感器的結構設計,闡述其工作原理和結構特點。對E+E壓力傳感器進行動態分析,得出E+E壓力傳感器不僅能對海水大壓力進行測量而且還能測量海水微小壓力變化,并提出E+E壓力傳感器標定的方法。