ИСПОЛЬЗУЯ УЛЬТРАЗВУК Текст научной статьи по специальности «Электротехника, электронная техника, информационные технологии»

АРМИЯ-2021

РЛС по обнаружению целей, целеуказанию, сопровождению выбранной цели в ручном режиме по угловым координатам, в ручном и в полуавтоматическом режимах по дальности.

Классный вариант аппаратуры ЗСУ (см. рис. 3) предназначен для закрепления знаний конструктивного исполнения систем ЗСУ, размещения на материальной части органов управления и контроля, систем блоков и узлов аппаратуры ЗСУ, а также выработки умений по включению и выключению аппаратуры ЗСУ, выполнению операций технического обслуживания и текущего ремонта, тренировки номеров расчёта ЗСУ по выполнению некоторых операций боевой работы.

Недостатком используемых тренажёров является невозможность индивидуальной подготовки всех номеров расчёта ЗСУ 2С6М - командира ЗСУ, оператора и наводчика на начальном этапе подготовки.

В целях устранения указанного недостатка в боевой подготовке преподавателями 9 кафедры

(зенитных комплексов ближнего действия) и специалистами ОАО «Тулаточмаш» разработан тренажёр для индивидуальной подготовки специалистов ЗСУ 2С6М.

В состав тренажёра для индивидуальной подготовки входят (см. рис. 4):

• сервер;

• три рабочих места (командира ЗСУ, оператора и наводчика);

• специализированное программное обеспечение.

Тренажёр обеспечивает:

• использование электронных учебников для изучения устройства ЗСУ, порядка включения (выключения) и проведения функционального контроля;

• изучение режимов боевой работы ЗСУ и правил стрельбы и ведения огня в различных условиях обстановки;

• проведение тестирования обучающихся;

• отработку операций боевой работы;

• выполнение нормативов боевой работы;

• тренировку оператора, наводчика и командира (индивидуальную и в составе расчёта) по выполнению функциональных обязанностей в заданных сценарием условиях боевого применения ЗСУ.

Технические характеристики:

• тренажёр размещается в отапливаемом помещении с рабочей температурой воздуха от 0 °С до 40 °С и относительной влажностью до 95 %;

• электропитание от промышленной сети напряжением (220±10) В;

• потребляемая мощность - не более 1000 Вт;

• гарантийная наработка - не менее 5000 часов при соблюдении правил эксплуатации.

Интеграция разработанного тренажёра в состав средств обучения образует учебно-обучающий комплекс для подготовки специалистов и расчётов ЗСУ 2С6М, реализующий полный цикл обучения от индивидуальной подготовки до слаживания в составе расчёта. "

ИСПОЛЬЗУЯ УЛЬТРАЗВУК

USING ULTRASOUND

Сведения об авторе. Рачковский Сергей Степанович - научный сотрудник научно-исследовательского центра (E-mail: 59rss@rambler. ru).

Аннотация. В статье рассмотрены вопросы технических решений по созданию устройства измерения массы жидких продуктов бесконтактным способом в целях их учёта в процессе переработки и хранения.

Ключевые слова: массомер, расходомер, высоковязкий продукт, резервуар, абсолютная погрешность измерения.

Information about the author. Sergei Rachkovsky - research assistant of the Research Centre (E-mail: 59rss@rambler. ru).

Summary. The article deals with the technical solution problems of the development of a device for liquid products noncontact mass measurement in their processing and storage accounting.

Keywords: mass meter, flowmeter, high-viscosity products, cistern, absolute error of measurement.

}\ АРМИЯ-2021

Echo Time Pulse

Vss

Рис. 1. Принцип работы ультразвукового дальномера

В настоящее время в различных

отраслях народного хозяйства актуальной является проблема, связанная с измерением массы жидких, в особенности высоковязких, продуктов (мазут, битум и т.д.). Трудность измерения текущего значения массы вызвана различными причинами:

• сложной конфигурацией резервуара, в которой находится жидкость;

• стационарной установкой резервуара большой ёмкости, смонтированной на железобетонной платформе, что делает невозможным использование весов;

• составом самой жидкости, зачастую агрессивной (кислоты и щелочи) и высоковязкой, что делает невозможным использование классических расходомеров;

• невозможность исключения контакта датчика измеряющего устройства (в частности датчика

ТТТТ

Рис. 2. Ультразвуковой дальномер

Рис. 3. Блок электронного управления

давления) с жидкостью, что приводит к необходимости постоянной очистки мембраны датчика от наслоений жидкого продукта.

Назначение: массомер предназначен для измерения массы жидких продуктов любой консистенции с заданной точностью (абсолютной погрешностью измерения) в резервуарах любой конфигурации, расположенных как стационарно, так и на подвижных средствах.

Цель разработки: обеспечение измерения массы жидких продуктов бесконтактным способом.

В состав массомера входят следующие составные части: блок управления, ультразвуковой датчик, сетевой адаптер, аккумулятор.

Блок управления предназначен для опроса ультразвукового датчика перекодирования сигнала, пересчет в массу и вывод результирующего значения на светодиодное табло.

Ультразвуковой дальномер предназначен для измерения текущего значения сигнала.

Сетевой адаптер обеспечивает преобразование питающего напряжения сети (220 В) в питающее напряжение (5 В) блока управления и ультразвукового датчика.

Аккумулятор предназначен для обеспечения питающим напряжением блока управления и ультразвукового датчика при отсутствии сети.

Принцип работы

Основу устройства измерения массы жидкости в ёмкостях слож-

ной конфигурации составляют ультразвуковой дальномер и блок электронного управления.

Работа ультразвукового дальномера основана на принципе акустической локации (см. рис. 1).

Передающий модуль излучает ультразвуковую волну, часть которой, отражаясь от какого-либо объекта, поступает на приёмный датчик. Измеряя время запаздывания отражённого эхо-сигнала, возможно вычислить расстояния до объекта, от которого произошло отражение.

При поступлении на вывод Trig-сигнала запуска высокого уровня (логическая единица) с длительностью 10 цс контроллер вырабатывает и подаёт на передающий датчик пачку импульсов частотой 40 кГц. Одновременно с этим на выводе Echo появляется сигнал высокого уровня (логическая единица). После поступления в приёмный датчик отражённого сигнала на выводе Echo появляется сигнал низкого уровня (логический 0). Соответственно, для измерения расстояния до объекта необходимо измерить интервал времени, при котором на выводе Echo присутствовал сигнал высокого уровня (логическая единица) (см. рис. 2).

Функционирование ультразвукового дальномера и устройства в целом обеспечивает блок электронного управления (см. рис. 3).

Блок электронного управления состоит из центрального процессора, устройства индикации и клавиатуры.

АРМИЯ-2021 М

Основу устройства центрального процессора составляет микроконтроллер АDUC812BS, который осуществляет опрос клавиатуры, опрос дальномера, выдачу управляющих сигналов на дальномер, подсчёт расстояния до «зеркала» жидкости, пересчёт и отображение текущей информации (текущей массы жидкости) на светодиодном индикаторном табло.

Устройство индикации предназначено для отображения текущей информации на светодиодном индикаторном табло и состоит из контроллера индикации 8АА1064 и четырёх семисегментных светодиодных индикаторов.

Клавиатура подключается опционально для осуществления градуирования тары (внесения информации о соответствии измеренного расстояния до «зеркала» жидкости её массе).

Технические характеристики:

• питающее напряжение микроконтроллерного устройства - 5 В;

• мощность потребления микроконтроллерного устройства - не более 1 Вт;

• высота резервуара при имеющемся ультразвуковом датчике - не более 3 м.

Аналоги: наиболее близкими аналогами являются расходомеры и гидростатические датчики давления для измерения маловязких

J ' : 1 =f ¡^ Ü ! 111 ;

1 TGrtl I 1 1 m L

жидких продуктов, разметочный шест для измерения высоковязких жидких продуктов.

Недостатки аналогов: для обеспечения достаточной точности измерений требуется участие человека в обслуживании измерительных устройств.

Преимущества: основным преимуществом предложенной системы измерения жидких продуктов является бесконтактный способ измерения жидких продуктов любой консистенции и вязкости в любом по конфигурации резервуаре. Заданная точность измерения массы жидкости определяется типом используемого ультразвукового датчика.

ПРЕИМУЩЕСТВА ЭЛЕКТРОННОГО УЧЕБНОГО ПОСОБИЯ

ADVANTAGES OF THE E-LEARNING TOOL

Сведения об авторах: Климов Сергей Анатольевич - начальник 10 кафедры радиолокационного вооружения, полковник, доктор технических наук, доцент (Е-mail: vavpvo-na@mil. ru);

Краснов Павел Валерьевич - доцент 10 кафедры радиолокационного вооружения, подполковник, кандидат технических наук, доцент ;

Курочкин Александр Николаевич - старший преподаватель 10 кафедры радиолокационного вооружения, подполковник, кандидат технических наук.

Аннотация. В статье рассмотрены преимущество электронного учебного пособия по сравнению с печатным изданием,, опыт создания и применения пособия в образовательной деятельности.

Ключевые слова: радиолокационное вооружение, устройство и эксплуатация РЛС.

Information about the authors: Sergei Klimov - head of the 10th Department of Radar Weapons, Colonel, Doctor of Technical Sciences, Associate Professor (Е-mail: vavpvo-na@mil. ru);

Pavel Krasnov - associate Professor of the 10th Department of Radar Weapons, Lieutenant Colonel, Candidate of Technical Sciences, Associate Professor;

Alexander Kurochkin - senior lecturer of the 10th Department of Radar Weapons, Lieutenant Colonel, Candidate of Technical Sciences.

Summary. This article deals with the advantages of electronic text edition in comparison with printed publication, experience of development and application of this edition in educational activities.

Keywords: radar equipment, design and operation.