Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/11527/11004
Title: Gerinim Ölçerli Yüksek Basınç Dönüştürücüsünün Deneysel Gerinim Analizi Ve Sonlu Elemanlar Metodu İle Doğrulanması
Other Titles: Experimental Strain Analysis Of The High Pressure Strain Gauge Pressure Transducer And Verification By Using Finite Element Method
Authors: Tepehan, Galip
Orhan, M. Haluk
Fizik Mühendisliği
Physics Engineering
Keywords: Basınç Dönüştürücüsü
Gerinim Ölçer
Sonlu Elemanlar Metodu
Pressure Transducer
Strain Gauge
Finite Element Method
Publisher: Fen Bilimleri Enstitüsü
Institute of Science And Technology
Abstract: Bu çalışmada, 150 MPa basınç değerine kadar hidrostatik basınç ölçümlerinin gerçekleştirilmesi için imal edilen, gerinim ölçerli basınç dönüştürücüsünün gerinim dağılımı analizinde Sonlu Elemanlar Metodu (SEM) kullanılmıştır. İncelenmiş olan basınç dönüştürücüsünün temeli, çelik yapıdaki serbest aktif elemana sahip “kalın-cidarlı silindirik tüp”tür. Ölçülecek basınç, aktif elemanın içerisine ve her iki taraftaki dairesel yüzeyine uygulanmıştır. Dönüştürücünün simetrik yapısı ve tasarım parametreleri, en yüksek basınçta dahi, aktif elemandaki gerinim ve stresin simetrik olmasını sağlayacak şekilde seçilmiştir. Bu sebeple SEM analizi, aktif elemanın yarısı kullanılarak üç boyutlu olarak gerçekleştirilmiştir. Bu çalışma, gerinim ölçerin yapıştırıldığı bölgedeki SEM gerinim değerlerini sunmaktadır. Bu değerlerin geçerliliği, gerinim ölçer kullanılarak elde edilen ölçüm sonuçları ile karşılaştırılarak sağlanmıştır. İki farklı metot kullanılarak elde edilen değerler kümesi arasındaki bağıl fark, maksimum gösterge değeri cinsinden % 13’den daha küçüktür. İmal edilen toplam sekiz adet numunenin metrolojik özellikleri belirlenmiştir. Bu çalışmanın amacı sadece bir SEM uygulaması olmasına rağmen belirlemeler göstermiştir ki, imal edilen dönüştürücü, maksimum gösterge değeri cinsinden % 0.1 belirsizlikle kullanılabilecektir. Bu çalışmada sunulan sonuçlar, statik basınç ölçümleri ile birlikte bu tip basınç dönüştürücüsünün tasarımının SEM yardımıyla gerçekleştirilmesi konusunda yardımcı olacaktır.
The Finite Element Method (FEM) was used in this study for the analysis of the strain distribution of a strain gauge pressure transducer for hydrostatic pressure measurements up to 150 MPa. The investigated pressure transducer, based on the “thick-wall cylindrical vessel” theory has a free steel active element. Pressure is applied to the inside and both open ends of this active element. The symmetric shape of the transducer and all the design parameters of the active element were selected to assure a symmetrical stress and strain distribution even at the maximum working pressure of the transducer. Thus, the FEM analysis was conducted by investigating one half of the element in three dimensions. This study presents the FEM output strain values on the area where the strain gauges were bonded. The validity of those values was established comparing them with the results obtained from the strain gauge measurements. The relative difference between the two value sets was determined as being lower than 13% of the full scale. The metrological specifications of a total of eight specimens were evaluated. Although the scope of the study is only an application of FEM, this evaluation also suggests this type of transducer can be used with an estimated uncertainty of up to 0.1 % of the full scale. The results presented in this study will be helpful for practical static pressure measurements as well as for the appropriate design of this kind of pressure transducer using FEM.
Description: Tez (Doktora) -- İstanbul Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, 2001
Thesis (PhD) -- İstanbul Technical University, Institute of Science and Technology, 2001
URI: http://hdl.handle.net/11527/11004
Appears in Collections:Fizik Mühendisliği Lisansüstü Programı - Doktora

Files in This Item:
File Description SizeFormat 
435.pdf5.36 MBAdobe PDFView/Open


Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.