1.6 Ионизационный метод
В основе лежит принцип регистрации потока ионизированных частиц. Аналогом являются ламповые диоды. Лампа оснащена двумя электродами: катодом и анодом, — а также нагревателем. В некоторых лампах последний отсутствует, что связано с использованием более совершенных материалов для электродов. Преимуществом таких ламп является возможность регистрировать низкое давление — вплоть до глубокого вакуума с высокой точностью. Однако следует строго учитывать, что подобные приборы нельзя эксплуатировать, если давление в камере близко к атмосферному. Поэтому подобные преобразователи необходимо сочетать с другими датчиками давления, например, емкостными. Зависимость сигнала от давления является логарифмической.
43) Оптический бесконтактный выключатель (ВБО) (оптический датчик) имеет собственный излучатель и приемник оптического излучения. В изделиях ВБО (оптические датчики) марки «Сенсор» используют кодированное излучение инфракрасного диапазона. Функциональная схема ВБО приведена ниже.
Излучатель оптического датчика
Устройство, состоящее из источника оптического излучения, линз и необходимой электрической схемы, создающее оптический луч.
Приемник оптического датчика
Устройство, состоящее из чувствительного элемента, линз и необходимой электрической схемы, воспринимающее оптический луч от излучающего устройства.
Отражатель оптического датчика
Специальное устройство, применяемое для отражения оптического луча к приемному устройству в оптических выключателях типа R.
Зона чувствительности (Sd)
Зона, в пределах которой может быть установлено расстояние срабатывания. Она ограничивается максимальным и минимальным расстоянием срабатывания.
Минимальное расстояние срабатывания
Нижний предел зоны чувствительности бесконтактного оптического выключателя.
Максимальное расстояние срабатывания
Верхний предел зоны чувствительности бесконтактного оптического выключателя.
Слепая зона
Зона от активной поверхности выключателя до минимального расстояния срабатывания. В слепой зоне объект воздействия не обнаруживается.
Посторонняя подсветка для оптического выключателя
Свет, поступающий в приемник оптического выключателя не от собственного излучателя.
Классификация оптических датчиков
тип Т — с приемом прямого луча от излучателя;
Оптический бесконтактный выключатель ВБО типа Т характеризуется тем, что излучатель и приемник размещены в отдельных корпусах. Прямой оптический луч идет от излучателя к приемнику и может быть перекрыт объектом воздействия. При определении зоны чувствительности Sd в качестве стандартного объекта воздействия используется приемник.
тип R — с приемом луча, возвращенного от отражателя;ВБО типа R размещен в одном корпусе и имеет как излучатель, так и приемник. Приемник принимает луч излучателя, отраженный от специального отражателя. При этом возможны два варианта использования этих изделий:а)объект воздействия прерывает луч при неподвижно закрепленном отражателе, б)отражатель закрепляется на подвижном объекте. Для ВБО типа R зона чувствительности Sd определяется между ВБО и отражателем.
тип D — с приемом луча, рассеянно отраженного от объекта.
44) Бесконтактный датчик (бесконтактный выключатель) — электронный прибор для бесконтактной регистрации наличия или отсутствия определенного класса объектов в зоне своего действия.
Емкостные выключатели бесконтактные. Измеряют емкость электрического конденсатора в воздушный диэлектрик которого попадает регистрируемый объект. Используются в качестве бесконтактных ("сенсорных") клавиатур и как датчики уровня электропроводных жидкостей.
Индуктивные выключатели бесконтактные. Измеряют параметры катушки индуктивности, в поле которой попадает регистрируемый металлический объект. Дальность регистрации типового промышленного датчика - от долей до единиц сантиметров. Характеризуются простотой, дешевизной и высокой стабильностью параметров. Широко применяются в качестве концевых датчиков станков.
Оптические выключатели бесконтактные. Работают на принципе перекрытия луча света непрозрачным объектом. Дальность типовых промышленных датчиков - от долей до единиц метров. Широко применяются на конвейерных линиях как датчик наличия объекта. Специфическая разновидность - лазерные дальномеры.
Ультразвуковые датчики. Работают на принципе эхолокации ультразвуком. Относительно дешевое решение позволяет измерять расстояние до объекта. Широко применяются в парктрониках автомобилей.
Микроволновые датчики. Работают на принципе локации СВЧ излучением "на просвет" или "на отражение". Получили ограниченное распространение в системах охраны как датчики присутствия или движения.
Магниточувствительные выключатели бесконтактные. Простая пара магнит - геркон или датчик Холла. Дешевы и просты в изготовлении. Широко применяются в системах контроля доступа и охраны зданий как датчики открывания дверей и окон.
Пирометрические датчики. Регистрируют изменения фонового инфракрасного излучения. Получили широкое распространение в системах охраны зданий как датчики движения.
50) Исполнительные механизмы
По характеру движения выходного элемента большинство исполнительных механизмов подразделяются на: прямоходные с поступательным движением выходного элемента, поворотные с вращательным движением до 360° (многооборотные).
52) Электромагнитными муфтами называют муфты управления, которые обеспечивают автоматическое соединение вращающихся валов машин с валами двигателей на принципе электромагнитного взаимодействия. Электромагнитные муфты, применяемые в качестве исполнительного элемента, делят на два основных типа: трения и скольжения.
В электромагнитной муфте сухого трения сцепление ведущего и ведомого валов осуществляется силой трения, возникающей между двумя поверхностями (из ферромагнитного материала), прижатыми друг к другу при помощи электромагнита постоянного тока
В схемах автоматического регулирования находят применение электромагнитные муфты скольжения. Электромагнитной муфтой скольжения называется электрическая машина, предназначенная для передачи вращающего момента от ведущего вала в ведомому при помощи электромагнитного поля
Муфта скольжения состоит из двух вращающихся частей, которые механически жестко между собой не связаны. Одна из частей муфты закреплена на ведущем валу, другая — на ведомом. На одной части муфты размещена обмотка возбуждения—эта часть муфты называется индуктором; другая часть муфты называется якорем. Муфты скольжения возбуждаются постоянным током, протекающим по обмотке возбуждения.<BR><BR>
Якорь представляет собой стальной цилиндр с массивными стенками. Индуктор в муфтах средней мощности представляет собой цилиндр с пазом посередине для размещения обмотки возбуждения и с зубцами, обращенными к якорю и направленными вдоль оси муфты. Если приводной двигатель включен и ведущий вал с якорем вращается, а в обмотке возбуждения индуктора ток отсутствует, то ведомый вал вместе с индуктором другой части муфты вращаться не будет. При включении постоянного тока в обмотку возбуждения возникает магнитный поток, который назовем основным.
Массивный якорь муфты при вращении пересекает основной магнитный поток индуктора, в котором будут индуктироваться э. д. с. и возникать вихревые токи. Сплошной якорь муфты можно представить как большое число проводников, замкнутых параллельно; эти проводники при вращении якоря пересекают линии магнитной индукции, вследствие чего в них возникают токи; эти токи взаимодействуют с магнитным полем, что вызывает появление электромагнитной силы, которая будет увлекать индуктор в направлении вращения якоря.
34) Технологические системы непрерывного действия характерны для производств неорганических веществ и продуктов переработки нефти: кислот, оснований, минеральных удобрений, жидкого топлива. ТС непрерывного действия чаще всего выпускают единственный продукт в большом объеме (десятки и сотни тысяч тонн в год). Стадии, где реализуются основные этапы выпуска продукта, часто оснащаются специализированным оборудованием, предназначенным только для конкретного процесса в конкретном производстве.
Чувствительность ТС – это оценка степени изменения характеристик ее функционирования под влиянием малых изменений режимных и конструктивных параметров, а также внешних факторов. При проектировании стремятся выбирать оборудование, малочувствительное к изменению собственных параметров и внешних воздействий.
Управляемость ТС – это оценка ее способности обеспечивать заданную производительность и требуемое качество продукции в реальных условиях эксплуатации при нестабильности и ограниченности необходимых ресурсов.
Надежность ТС – это оценка ее возможности сохранять работоспособность в течение определенного периода времени, приспосабливаться к обнаружению и устранению причин, вызывающих отказы. Существует методика количественной оценки чувствительности, управляемости и надежности проектируемой ТС.
6) Классификация систем управления по типу сигналов
Непрерывные системы. В них информация кодируется уровнем (значением) функции непрерывного времени
Цифровые системы. В них все переменные или их часть представляют собой дискретные сигналы. Квантование, или дискретизация сигналов может производиться как по уровню, так и по времени. Системы, в которых производится квантование сигнала по времени, а мгновенное значение непрерывного сигнала на выходе какого-либо аналогового звена (звеньев) в моменты квантования кодируется каким-либо параметром импульса (амплитудой, шириной, фазой), называются импульсными системами
Системы переменного тока. Информация кодируется амплитудой переменного тока, то есть огибающей несущего сигнала
8) Классификация систем управления по энергетическому признаку. В зависимости от того, не используется или используется дополнительная (сторонняя) энергия для реализации (исполнения) принятого управляющим устройством решения, СУ подразделяются на системы прямого регулирования и системы непрямого регулирования (управления).В системах прямого управления отбираемая измерительным устройством энергия достаточна для оказания воздействия на регулирующий орган объекта. При этом часто такие функциональные элементы, как ИУ, УУ (вместе с элементом сравнения) и исполнительный механизм, оказываются конструктивно объединенными. В качестве примера можно указать на две СУ в автомобиле: система стабилизации уровня топлива в поплавковой камере карбюратора, а также система стабилизации температуры охлаждающей жидкости двигателя. Системы прямого регулирования просты и надежны, но применимы с простыми алгоритмами управления и при не высоких требованиях к процессу управления. В системах непрямого управления функционально разделяются функции измерения (контроля за текущим состоянием процесса), принятия решения управляющим устройством (быть может, по сложному алгоритму) и исполнения решения. Для последней составляющей используются специальные исполнительные устройства и механизмы (сервоприводы), целью которых является преобразование управляющего сигнала по физической природе и усиление по величине и мощности.
По виду используемой энергии различают электрические, механические, гидравлические, электрогидравлические и другие СУ.
29-04-2015, 05:15