Научная статья на тему 'Испытание датчика для определения ударной скорости'

Испытание датчика для определения ударной скорости Текст научной статьи по специальности «Электротехника, электронная техника, информационные технологии»

CC BY
92
14
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Аннотация научной статьи по электротехнике, электронной технике, информационным технологиям, автор научной работы — Стихановский Борис Николаевич, Дидковская Ирина Леонидовна

В статье описываются условия проведения и результаты испытаний индукционного датчика ударной скорости

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

TESTING THE TRANSDUCER FOR DETERMINATION OF PERCUSSIVE SPEED

The article describes the conditions and results of testing the inductive transducer of percussive speed.

Текст научной работы на тему «Испытание датчика для определения ударной скорости»

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 тензоэффекге, 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, пабораторно-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.

г* V /г Л

Рис. 3.

ЛИТЕРАТУРА

1. А,с. 2110072 МКИ С01 РЗ/12. Индукционный датчик ударной скорости машин/ Стихановский Б.Н.// Открытия. Изобретения. 1998. № 12.

2. Стихановская Л.М., Стахановский Б.Н. Задачи стабилизации выходных характеристик индукционного датчика ударной скорости// Датчики и преобразователи информации систем измерения. Сборник материалов XI научн,-техн. конф. с участием зарубежных специалистов. М.: МГИ-ЭМ, 1999.-c.183.

Рис.2.

ных метрологических характеристик. Датчик предназначен для испытания машин ударного действия и может быть использован в технике контроля и регулирования.

СТИХАНОВСКИЙ Борис Николаевич - доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой "Детали машин" ОмГТУ.

ДИДКОВСКАЯ Ирина Леонидовна — аспирант кафедры "Детали машин" ОмГТУ.

а в кушкин К ВОПРОСУ МЕТРОЛОГИЧЕСКОЙ нпи мифи АТТЕСТАЦИИ ПРИБОРОВ,

УДК 681.2.08 ИЗМЕРЯЮЩИХ ЭФФЕКТИВНОСТЬ

ПЫЛЕУЛОВИТЕЛЕЙ_

РАБОТА ПОСВЯЩЕНА РАЗВИТИЮ СПОСОБА МЕТРОЛОГИЧЕСКОЙ АТТЕСТАЦИИ ПРИБОРОВ (СТЕНДОВ В ЦЕЛОМ), ИЗМЕРЯЮЩИХ ЗАПЫЛЕННОСТЬ ПРИ ИСПЫТАНИЯХ И КОНТРОЛЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ РАБОТЫ УСТРОЙСТВ, ОЧИЩАЮЩИХ ГАЗОВЫЕ (ВОЗДУШНЫЕ) ПОТОКИ ОТ ПЫЛИ.

Способ аттестации основан на сопоставлении показаний прибора и фактической запыленности, варьирование которой осуществляется дозированным разбавлением чистым газом исходного газа с неизвестной, но мало изменяющейся за время измерения концентрацией пыли. Показано, что для разбавления не обязательно использовать абсолютно чистый газ; уточнен порядок обработки результатов измерений.

Современные устройства для очистки газовых потоков от аэрозольных частиц способны снижать загрязненность на много порядков. Высокоэффективные волокнистые и металло-керамические фильтры, например, обеспечивают степень очистки от частиц с размером 0,15 мкм и выше/1,2,3/

м N

е= ш, >!-!()-'■ =0,999999,

n.. млх

где и Ывьо( - концентрация пыли (обычно число частиц в единице объема) на входе и выходе фильтра.

Таким образом, 1^вы><10 6 Мю; при испытаниях и контроле эффективности очистки приборы должны обеспечить достоверные измерения величин, различающихся в 106 раз и более. Аттестация таких приборов является труднейшей задачей.

Отметим две тенденции ужесточения требований к очистке газов: повышение эффективности очистки и снижение размеров частиц, присутствие которых в очищенном газе допускается. Для часовых и приборных предпри-

ятий желательно очистить воздух от частиц размером 1 мкм и более; для микробиологии - >0,3 мкм; для существующих предприятий микроэлектроники - > 0,1 мкм, для перспективных - > 0,01 мкм и менее.

Просты и не требуют специальной градуировки весовой и аналогичные ему методы, основанные на измерении прироста массы фильтра при пропускании через него определенного объема очищаемого газа. Однако чувствительность таких методов явно недостаточна.

Наибольшее применение в настоящее время получили измерители запыленности, основанные на регистрации импульсов света, рассеянного аэрозольными частицами при прохождении луча через запыленный газ. Это оптический анализатор запыленности (ОАЭ), лазерный аэрозольный спектрометр (ЛАС), фотоанализатор нефелометричес-кий (ФАН) и др.

При использовании ЛАС (ОАЗ) импульсы света, рассеянного частицами, попадают на фотоэлемент, где преобразуются в импульсы напряжения. Число импульсов соответствует числу зарегистрированных частиц, амплитуда импульса определяется размером частицы. Электронная анализирующая система ЛАС «делит» импульсы на несколько интервалов по амплитудам (размерам частиц). При анализе пробы выдается число частиц в каждом интервале размеров, а также общее число частиц в пробе 121.

Однако наряду с указанными преимуществами приборы этого класса имеют и существенные недостатки. Как известно /2/, в объеме чувствительного элемента изме-

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.