波紋管在儀器儀表中應(yīng)用廣泛,主要用途是作為壓力測(cè)量?jī)x表的測(cè)量元件,將壓力轉(zhuǎn)換成位移或力。波紋管管壁較薄,靈敏度較高,測(cè)量范圍為數(shù)十帕至數(shù)十兆帕。另外,波紋管也可以用作密封隔離元件,將兩種介質(zhì)分隔開來或防止有害流體進(jìn)入設(shè)備的測(cè)量部分。它還可以用作補(bǔ)償元件,利用其體積的可變性補(bǔ)償儀器的溫度誤差。有時(shí)也用作為兩個(gè)零件的彈性聯(lián)接接頭等。波紋管按構(gòu)成材料可分為金屬波紋管、非金屬波紋管兩種;按結(jié)構(gòu)可分為單層和多層。單層波紋管(見圖)應(yīng)用較多。多層波紋管強(qiáng)度高,耐久性好,應(yīng)力小,用在重要的測(cè)量中。波紋管的材料一般為青銅、黃銅、不銹鋼、蒙乃爾合金和因康鎳爾合金等。
波紋管的壽命是在工作條件下使用時(shí),能保證正常工作的最短工作期限或循環(huán)次數(shù)。用波紋管組成的彈性密封系統(tǒng),經(jīng)常在承受較多循環(huán)次數(shù)的變動(dòng)載荷和較大位移的條件下工作,因此確定波紋管的使用壽命,具有重要意義。因?yàn)椴y管的作用不同,對(duì)其使用壽命的要求也不一樣。
(1)波紋管用來補(bǔ)償管路系統(tǒng)中因安裝造成的位置偏差時(shí),對(duì)其壽命要求只有幾次就夠了。
?。?)波紋管用于開關(guān)頻率較高的恒溫控制器中,其壽命要達(dá)到10000次才能滿足使用要求。
?。?)波紋管用于真空開關(guān)作為真空密封件時(shí),其壽命要達(dá)到30000次才能保證正常工作。
從上面三種使用實(shí)例中可見,由于使用條件不同,波紋管要求的使用壽命相差很大。波紋管壽命與所選用材料的疲勞特性有關(guān),同時(shí)也取決于成形波紋管的殘余應(yīng)力的大小、應(yīng)力集中的情況和波紋管的表面質(zhì)量等。此外,使用壽命與波紋管的工作條件有關(guān)。例如:波紋管工作時(shí)的位移、壓力、溫度、工作介質(zhì)、振動(dòng)條件、頻率范圍、沖擊條件等。
波紋管在工作過程中,其壽命長(zhǎng)短主要取決于工作過程中產(chǎn)生的最大應(yīng)力。為了降低應(yīng)力,一般通過減少波紋管的工作位移和降低工作壓力來實(shí)現(xiàn)。在一般設(shè)計(jì)中規(guī)定波紋管的工作位移應(yīng)小于它的允許位移的一半,它的工作壓力應(yīng)小于波紋管的耐壓力的一半。
對(duì)目前生產(chǎn)的波紋管進(jìn)行試驗(yàn)證明,如果波紋管按上述規(guī)范工作,它的便用壽命基本土可達(dá)到5萬次左右。
以下波紋管可用于空氣壓縮機(jī)、發(fā)電機(jī)排氣等等設(shè)備上。
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