光纤阀位回讯器的可靠性分析

摘要

光纤传感技术是二十世纪七十年代末发展起来的一门新兴技术,光纤既可作为光传输的介质又可作为传感元件.与传统的电类传感器、磁类传感器、射线或声学传感器相比,具有灵敏度高、响应速度快、抗电磁干扰能力强、耐高温、耐腐蚀等许多优点.光纤阀位回讯器就是光纤传感技术在工业自动化中的一个应用,它有许多独特的优点,克服了传统的机械式、电磁式阀位回讯器诸如准确性不高、可靠性低、防爆性能差等很多缺陷.阀门在流程控制中使用较为普遍,其开关信号是否准确对安全生产很重要,对其进行可靠性分析,有利于市场推广应用,有利于提高工业自动化的程度.本文阐述了光纤传感器和光纤阀位回讯器的工作原理以及光纤阀位回讯器的结构,分别从机械、电气、光路等几个部分,对弹簧、光电转换器、光纤等建立了可靠性模型,列出了可靠度的计算公式,通过对工作环境和元件质量要求对工作失效率进行了分析和预计,从整体上对光纤阀位回讯器的可靠性进行了理论分析,预测在正常工作条件下光纤阀位回讯器的使用寿命不低于3年.文章还模拟汽缸阀的运动进行了加速疲劳寿命的可靠性实验室试验,并在工业现场进行了可靠性试验,验证了光纤阀位回讯器的使用寿命不低于3年.

目录

文摘

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1绪论

1.1课题的目的和意义

1.2国内外研究现状

1.3论文的主要研究内容

2光纤阀位回讯器的研究

2.1光纤传感器的工作原理

2.2光纤阀位回讯器的工作原理

2.3光纤阀位回讯器的结构

2.4光电转换器的结构

3光纤阀位回讯器可靠性理论分析

3.1光纤阀位回讯器传感器可靠性分析

3.2弹簧的可靠性分析和预测

3.3光纤阀位回讯器光电转换器可靠性分析

3.4光纤阀位回讯器的可靠性分析

3.5影响光纤阀位回讯器可靠性的其它因素

4光纤阀位回讯器可靠性试验

4.1试验方案的确定

4.2疲劳寿命试验装置的设计

4.3光纤阀位回讯器可靠性试验抽样方案的确定

4.4试验结果及其分析

5光纤阀位回讯器的工业现场试验

5.1阀位回讯器在单个气缸阀上的应用试验

5.2光纤阀位回讯器在控制系统中的应用试验

6全文总结及对今后工作的展望

6.1全文总结

6.2今后工作的展望

致谢

参考文献

附录1攻读硕士学位期间发表的论文目录