液位变送器的抗震计算分析与评定①

杨燕珍

(同济大学，上海 200092)

0 引 言

液位变送器是压力变送器技术的延伸和发展，它的原理是根据不同比重的液体在不同高度所产生压力成线性关系。

在地震灾害中，如果液位变送器发生损坏，将会导致无法监测核电站的能动设备，将造成很大的安全隐患。所以，验证液位变送器在地震作用下是足够的是不能缺少的环节，本文将对某液位变送器进行数值建模并进行抗震计算分析，并进行评定。

1 模 型

1.1 结构概况

分析对象为某液位变送器，变送器壳体为6mm厚，，连接部分直径为20mm，法兰厚度为24.3mm，小喇叭厚度为0.8mm，法兰处固定螺栓为M18*8，单个螺栓有效直径为15.65mm，固定处螺栓为M4*4，单个螺栓有效直径为3.4mm。

1.2 机械力学性能

变送器部分采用CF3M材料，连接部分316L不锈钢材料，法兰316L不锈钢材料，法兰处固定螺栓采用316L不锈钢材料，小喇叭固定处螺栓采用316L不锈钢材料。

表1 雷达液位变送器常温下机械力学性能

1.3 计算模型

模型的受力包括两部分，结构自重荷载及地震作用下的反应谱，计算模型的总重量为12kg。

液位变送器的变送器、连接部分、探头采用实体单元(C3D10单元)模拟，法兰采用实体单元(C3D8R单元)模拟，小喇叭采用板壳单元(S4R单元)模拟，螺栓采用螺栓接触面的反作用力进行反算，通过螺纹与法兰固定，法兰通过底部螺栓与其他结构固定，在螺栓固定处施加固定端位移边界条件，计算模型见图1。

图1 液态变送器计算模型

根据建模计算和抗震分析的要求，SL-1取1/2SSE，SL-2取SSE。异常工况(B级使用荷载)荷载组合：DW(自重)±SL-1；……