CC BY
11
ЛИТЕРАТУРА
1. Ярышев H.A. Теоретические основы измерения нестационарной температуры. - Л.: Энергоатомиздат. Ле-нингр. отд - ние, 1990. - 256 с.
2. Кондратьев Г.М. Тепловые измерения. - Л.: Машгиз, 1957.-240 с.
3. Михайлов A.B., Рожков Н.Ф. Метод и устройство для малоинерционных измерений температур параметрическими измерительными преобразователями / Омский гос. техн. ун-т. - Омск, 1999. -16 е.: ил. - Деп. в ВИНИТИ 10.03.99, № 707 - В99.
H.A. АДРИАНОВА
Омский государственный технический университет
УДК 621.317.799:677.017.353.002.56
Плотность ткани определяется количеством нитей, приходящихся на 100 мм длины ткани. При фотоэлектрическом методе измерения плотности ткань просвечивается и световой поток, прошедший через ткань, проецируется на фотоприемник - сканистор [1]. Ток, протекающий через сопротивление нагрузки, пропорционален интегралу светового потока, падающего на сканистор. Электрическое дифференцирование сигнала сканистора позволяет получить выходной сигнал, пропорциональный освещенности вдоль сканистора. Этот сигнал преобразуется в последовательность прямоугольных импульсов, причем каждый из импульсов соответствует зазору между нитями.
Поскольку толщина нити неравномерна, то зазор между нитями может быть мал [2] (например, если рядом оказались две утолщенные нити). Тогда в последовательности прямоугольных импульсов, соответствующих зазорам, может отсутствовать импульс, соответствующий малому зазору. Кроме того, при перекосе датчика происходит уменьшение видеосигнала сканистора и в последовательности информационных импульсов (импульсов, соответствующих зазорам) может недоставать несколько импульсов.
Для исключения случайной погрешности необходимо запретить индикацию результата измерения, если пропущен хотя бы один из информационных импульсов.
На вход логической части схемы (на элемент D8.2) поступают информационные импульсы (рис. 1). Команда на измерение осуществляется замыканием кнопки S1.
Схема, выполненная на элементах D5.1, D5.2, D5.3 и D5.4 выделяет интервал времени, в течение которого счи-тывается информация с рабочего участка сканистора. С выхода элемента D5.3 сигнал поступает на вход десятичного счетчика D3, с выхода которого поступает каждый десятый импульс на вход десятичного счетчика D9, а с выхода D9 - канедый сотый импульс из импульсов с D5.3.
Поскольку после включения питания триггеры и индикаторы установятся в случайное состояние, то в схеме присутствует формирователь импульса сброса, собранный на двух элементах И-НЕ D2.1 и D2.2, конденсаторе С5 и резисторе R3. После включения питания конденсатор С5 заряжается через входную цепь элемента D2.1 и элемент D2.1 переключится из 1 в 0, а элемент D2.2 из 0 в 1. Таким образом, при включении питания с выхода элемента D2.2
4. Ковальчук Н.Г., Бардыло В.И. Об определении инерционное™ термопреобразователей при малых коэффициентах теплоотдачи // Изв. вузов. Приборостроение. -1977. - № 7. - С. 115-116.
МИХАЙЛОВ Александр Владимирович - к.т.н., ст. преподаватель каф. «Информационно-измерительная техника», ОмГТУ.
РОЖКОВ Николай Федорович - к.т.н., доцент каф. «Информационно-измерительная техника», ОмГТУ.
формируется импульс сброса, который устанавливает все триггеры в нулевое состояние.
Для проведения измерения включают переключатель Б1, при этом элемент 01.2 устанавливается из нулевого состояния в единичное. Триггер, собранный на элементах И-НЕ 01.1 и 01.2 устраняет влияние дребезга контактов реле (на схеме не показано). Схема на элементах 01.3, 01.4 и конденсаторе СЗ формирует короткий импульс сброса при подаче на ее вход перепада из 0 в 1. На входы элемента 01.4 подаются взаимно-инверсные сигналы со входа и выхода инвертора 01.3, поэтому в статическом режиме сигнал на выходе элемента 01.4 равен единице. При подаче на вход элемента 01.3 перепада из 0 в 1, на выходе элемента 01.4 образуется короткий импульс сброса, длительность которого определяется величиной емкости конденсатора СЗ. Таким образом, сброс индикаторов производится в момент включения питания и в момент начала измерения для того, чтобы сбросить предыдущее показание индикатора. Триггер 010.1 переключается из нулевого состояния в единичное по истечении времени (две секунды), в течение которого устанавливается стабильная освещенность сканистора. Триггер 010.2 срабатывает после переключения триггера и по истечении времени, необходимого для десяти измерений. То есть время срабатывания триггера 010.1 соответствует окончанию измерения. При этом включается реле К1, которое своим контактом (на схеме не показан) отключает лампу. На счетный вход индикатора с выхода элемента 07.3 поступают информационные импульсы за время десяти измерений.
Если пропущен хотя бы один из информационных импульсов, то схема должна заблокировать индикацию результата измерения. Для этого в схеме имеется мультивибратор, собранный на элементах И-НЕ 012.1 и 012.2, транзисторе \/Т1, конденсаторе С4, резисторах Кб, Р7, и переключателях Э2, БЗ и Э4. Мультивибратор генерирует импульсы, частота которых зависит от номиналов конденсатора и резисторов [3]. Переключатели замыкают в зависимости от того, какова предполагаемая плотность ткани.
Информационные импульсы с выхода элемента 07.3 поступают на формирователь, собранный на элементах 04.1, 04.2, 04.3 и 04.4, который формирует короткие импульсы, совпадающие с фронтом информационных импуль-
ИСКЛЮЧЕНИЕ СЛУЧАЙНОЙ ПОГРЕШНОСТИ ПРИ ИЗМЕРЕНИИ ПЛОТНОСТИ ТКАНИ_
В СТАТЬЕ ОПИСАНА СХЕМА ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПРИБОРА ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПЛОТНОСТИ ТКАНИ, ПОЗВОЛЯЮЩАЯ ИСКЛЮЧИТЬ РЕЗУЛЬТАТ ИЗМЕРЕНИЯ ПЛОТНОСТИ В СЛУЧАЕ, ЕСЛИ ПРОПУЩЕН ХОТЯ БЫ ОДИН ИЗ ИНФОРМАЦИОННЫХ ИМПУЛЬСОВ. СХЕМА ДАЕТ ЗАПРЕТ НА ИНДИКАЦИЮ РЕЗУЛЬТАТА ИЗМЕРЕНИЯ В СЛУЧАЕ, ЕСЛИ ИНТЕРВАЛ ВРЕМЕНИ МЕЖДУ СОСЕДНИМИ ИНФОРМАЦИОННЫМИ ИМПУЛЬСАМИ БОЛЬШЕ ИЛИ РАВЕН ИНТЕРВАЛУ ВРЕМЕНИ МЕЖДУ ДЕСЯТЬЮ ИМПУЛЬСАМИ, ПОСТУПАЮЩИМИ С РЕГУЛИРУЕМОГО МУЛЬТИВИБРАТОРА.
сов. Если интервал времени между информационными импульсами больше или равен интервалу времени между десятью импульсами мультивибратора, то с выхода счетчика 011 поступает импульс, инвертируется элементом 012.3 и подается на счетный вход триггера 015.1. Триггер 015.1 установлен в 0 после замыкания кнопки Э1, на его 0-вход поступают положительные импульсы, соответствующие времени считывания информации с рабочего участка сканистора за время десятикратного измерения. После поступления на счетный вход импульса с выхода элемента 012.3 триггер перебрасывается в состояние 1.
Схема, собранная на элементах 06.1, 06.2 и конденсаторе С2, формирует короткий импульс, соответствующий
Рис.1.
моменту окончания измерения. Этот импульс поступает через элемент D6.4 на вход D 12.1 в случае, если триггер D15.1 находится в состоянии 1. Если триггер D15.1 находится в состоянии 0, то элемент D6.4 дает запрет на прохождение короткого импульса, соответствующего моменту окончания измерения. Таким образом, на один из входов элемента D12.1 поступает импульс сброса по окончании измерения в случае, если интервал времени между информационными импульсами больше или равен интервалу времени между десятью импульсами мультивибратора. На другой вход элемента D12.1 поступают импульсы сброса в момент включения питания и перед началом измерения. Все эти импульсы будут присутствовать на выходе элемента D14.1 и поступят на индикатор.
Предлагаемая схема позволяет исключить случайную погрешность при измерении плотности ткани. Кроме того, частое сбрасывание результатов измерений в нули сигнализирует о перекосе датчика относительно ткани и о необходимости регулировки положения датчика.
Переносной прибор для контроля тканей с плотностью 145 - 400 нитей/дм обеспечивает требуемую точность измерения и дает данные, необходимые для регулировки ткацких станков.
ЛИТЕРАТУРА
1. Адрианова H.A. Прибор для измерения плотности ткани по утку II Текстильная пром-ть. -1985. - № 8,- С.46-47.
Б.Н.СТИХАНОВСКИЙ, И.Л. ДИДКОВСКАЯ
Омский государственный технический университет
УДК 53.087.92
В настоящее время для контроля параметров удара наиболее широкое применение получили методы, основанные на пьезоэлектрическом и тенэоэффекте, упругой и пластической деформации. Используются также индуктивные, емкостные, токовихревые и др. преобразователи. Вышеперечисленные датчики не отвечают предъявляемым к ним требованиям из-за недостаточной ударной прочности либо низкой достоверности результатов, или необходимости применения сложной дорогостоящей аппаратуры.
Был разработан и изготовлен индукционный датчик скорости ДИ-1, который сочетает в себе простоту конструкции, высокую чувствительность и ударную прочность, [1]. Принцип действия основан на совмещении по времени механического удара и размыкания магнитной цепи преобразователя, что позволяет устранить влияние на выходной сигнал неударных сил сопротивления, трения, тяжести и т.д. Кроме того, предложенный тип преобразователя позволяет получить выходной сигнал с амплитудой в несколько раз большей, чем все известные датчики в тех же условиях.
Конструкция предложенного датчика включает в себя цилиндрический магнитопровод 1, сердечник 2, измерительную 3 и питающую 4 катушки. С целью возможного перемещения во время удара, корпус 5, преобразователя подпружинивается (рис. 1).
2. Адрианова H.A. Разработка методики расчета параметров фотоэлектрического прибора для измерения плотности ткани по утку / Омский политехнический ин-т. - Омск, 1987. - 23 с. - Деп. в ЦНИИТЭИлегпром 22.10.87, № 2193 -ЛП.
3.Димитрова М.И., Пунджев В.П. 33 схемы с логическими элементами И-НЕ: Пер. с болг. - Л.: Энергоатомиэдат. Ленингр. от-ние, 1988.-112 е.: ил.
АДРИАНОВА Нина Арсеньевна - канд. технич. наук, доцент кафедры начертательной геометрии, инженерной и компьютерной графики.
Первоначально по этой схеме были разработаны модификации измерительных преобразователей, магнитное поле в которых создавалось постоянным магнитом. Однако эксперименты показали, что при ударном взаимодействии он изменяет свои характеристики, что делает результаты измерений недостоверными. Применение же электромагнита позволяет добиться стабильного результата.
Датчик работает следующим образом. Под действием ударной силы происходит резкий отрыв сердечника от маг-нитопровода. В результате разрыва магнитной цепи в измерительной катушке наводится ЭДС, максимальное значение которой пропорционально ударной скорости.
В опытном образце преобразователя ДИ-1 магнитопровод и сердечник выполнены из стали 10. Особое внимание при изготовлении подобного типа датчиков следует уделять фиксации в корпусе обмоток, витки которых залиты эпоксидной смолой. Каркасы катушек крепятся в маг-нитопроводе механически. Такие меры позволяют устранить смещение витков относительно корпуса с магнито-проводом во время удара, [2].
Испытания датчика проводились на вертикальном ударном стенде, состоящем из стойки 1 с закрепленной на ней трубкой-направляющей 4 для бойка 3. Для уменьшения влияния сопротивления воздуха при движении бойка в трубке, в ней по всей длине выполнены отверстия. Поднятие бойка на высоту И производится с помощью нити и блока 2, жестко закрепленного на направляющей. Датчик устанавливается на упругом элементе 8 (резиновой шайбе) таким образом, чтобы используемый в эксперименте алюминиевый боек при падении наносил центральный удар по выступающей части корпуса датчика 5 (рис. 2).
Для питания измерительного преобразователя ДИ-1 был использован источник 7 постоянного стабилизированного напряжения "АГАТ". Величина напряжения, подаваемого на катушку питания, 10 В. В качестве регистрирующего устройства 6 применен цифровой запоминающий осциллограф С9-8.
В результате эксперимента была выявлена зависимость наводимой в измерительной катушке ЭДС от предударной скорости бойка Е=Т(V). В рассматриемом интервале скоростей полученная характеристика носит линейный характер (погрешность от нелинейности составляет 10 %) (рис. 3).
Таким образом, лабораторно-отработочные испытания, завершающие этап эскизного проектирования, подтвердили правильность заложенного метода преобразования, а также принципиальную возможность достижения задан-
ИСПЫТАНИЕ ДАТЧИКА ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ УДАРНОЙ СКОРОСТИ_
В СТАТЬЕ ОПИСЫВАЮТСЯ УСЛОВИЯ ПРОВЕДЕНИЯ И РЕЗУЛЬТАТЫ ИСПЫТАНИЙ ИНДУКЦИОННОГО ДАТЧИКА УДАРНОЙ СКОРОСТИ.
