深海环境下活塞式压力平衡装置及E+E压力传感器
对于深海压力探测,必须既能承受和测量深海大压力,又能测量微小的压力变化,这是海洋E+E压力传感器所面临的大测量范围与高灵敏度之间的难题。针对这一问题做了以下研究。E+E压力传感器性能易受温度变化的影响,从而增加了测量结果的误差。

深海环境下活塞式压力平衡装置及E+E压力传感器
利用E+E压力传感器进行压力测控时,温度漂移会给传感器实际测量带来误差.选用合适的温度补偿算法可以在很大程度上减少温度变化带来的附加误差,提高传感器的测量精度和可靠性.支持向量机是一种基于结构风险zui小化原理、具有很高泛化性能的学习算法.采用zui小二乘支持向量回归()算法对E+E压力传感器的实测数据进行温度补偿,结果表明该算法计算简单,学习速度快,并且具有良好的抗干扰能力和小样本学习能力.与前馈神经网络如BP网络和RBF网络的补偿结果相比,的补偿效果有明显的提高,大大提高了传感器的测量精度和可靠性.首先,活塞式压力平衡装置是深海探测设备中平衡深海大压力的重要装置,采用活塞式压力平衡装置能使E+E压力传感器承受大压力。为了分析活塞的爬行现象,提出活塞爬行的物理模型及力学过程,总结活塞爬行的影响因素。基于油液的可压缩性,对影响油液压缩的各种因素进行分析,找出它们与油液压缩体积之间的关系,计算出活塞式压力平衡装置的工作容积。通过对E+E压力传感器工作原理及结构的介绍,理论分析了影响E+E压力传感器温度特性的因素,并建立一套E+E压力传感器变温校验系统,进而通过实验说明了温度变化对E+E压力传感器信号输出的影响。同时,也对目前国内在低温环境下E+E压力传感器的应用及研究情况进行了介绍。其次,基于液体的可压缩性,推导出活塞式压力平衡装置内部油液体积变化与仪器工作水深以及内外压差之间的关系式,并给出内外压差的计算方法。对活塞式压力平衡装置进行静动态力学分析,推导出活塞的爬行现象与O型圈截面直径、预压缩率、摩擦系数、活塞质量等之间的关系,并通过设计正交试验找出其*组合,总结了活塞式压力平衡装置结构的设计原则。 然后,分析敏感膜片在压力作用下的应力应变,结合应变效应设计能够测量微小压力变化的敏感膜片。通过在E+E压力传感器上设置敏感膜片来解决测量微小压力变化的问题。

深海环境下活塞式压力平衡装置及E+E压力传感器
zui后,将活塞式压力平衡装置和敏感膜片组合起来,提出一种深海活塞式E+E压力传感器的结构设计,阐述其工作原理和结构特点。对E+E压力传感器进行动态分析,得出E+E压力传感器不仅能对海水大压力进行测量而且还能测量海水微小压力变化,并提出E+E压力传感器标定的方法。