ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Датчики контроля и регулирования из "Строительные машины " По входному сигналу (по назначению) различают датчики температуры, перемещения (скорости), давления и др., а по выходному сигналу - неэлектрические и электрические (параметрические и генераторные). Отношение приращения выходного сигнала АУ к приращению входного сигнала АХ (К = АУ/ДХ) называют чувствительностью датчика. Датчики называют лыненньш или нелинейными в зависимости от того, постоянна или непостоянна их чувствительность на всем диапазоне измерений. [c.97] Датчики обладают инерционностью - запаздыванием появления или исчезновения сигнала на выходе по сравнению с моментом появления или исчезновения сигнала на входе. Минимальное значение входного сигнала, которое можно обнаружить с помощью датчика, называют порогом чувствительности, а максимальное значение, воспринимаемое датчиком без искажения и повреждения - пределом преобразования. Разница между пределом преобразования и порогом чувствительности составляет динамический диапазон измерения. [c.97] Полученные с помощью датчиков данные используют как информационные, например, о техническом состоянии узлов и агрегатов машины, и для автоматического регулирования контролируемых процессов. В первом случае на приборном щитке устанавливают вторичные датчики (указатели) для преобразования сигнала первичного датчика в сигнал, удобный для визуального наблюдения. Во втором случае датчики являются составными частями САР. [c.97] Устройства, служащие для получения информации о положении элементов машин, механизмов или их частей путем преобразования линейных или угловых перемещений в электрические или другие величины, называют датчиками перемещения или положения. Они бывают контактными и бесконтактными. Простейшим контактным устройством двух позиционного (релейного) типа для контроля положения механизмов или их частей является концевой или путевой выключатель (рис. 4.5). Для ограничения линейного перемещения применяют рычажные выключатели (рис. 4.5, а). При достижении механизмом или его частью крайнего положения этот механизм нажимает на рычаг / концевого выключателя, который переключает контактную группу 2. [c.97] Для ограничения углового перемещения механизма применяют шпиндельные выключатели (рис. 4.5, б). Шпиндельный выключатель представляет собой пару винт-гайка. При этом винт 3 соединен с контролируемым механизмом с помощью механической передачи (зубчатой, цепной и т. п.) 5. При его вращении гайка (кулачок) 4 перемещается в направляющих 6 до наезда на левый 7 или правый 8 выключатели, переключающие контактную группу. [c.97] Датчики углового положения (рис. 4.7) предназначены для контроля углового положения рабочего органа или рамы машины. Они бывают поплавковыми, маятниковыми и реостатными. В поплавковом датчике (рис. 4.7, а) корпус 3 жестко закреплен на контролируемом органе. При его отклонении удерживаемый в вертикальном положении поплавок 1 перемещает шток 2, связанный с золотником гидрораспределителя или другого регулирующего устройства. В маятниковом датчике вместо поплавка используется маятник. Реостатные датчики сопротивления (рис. 4.7, б) непрерывного действия применяют для измерения углового перемещения одного элемента машины относительно другого. Ось 4 с контактными пластин-Рис. 4.6. Микро- ками 5 на кронштейне за-переключатель крепляют на одном элементе машины, а катушку 6 - на втором элементе. [c.98] Каждому взаимному положению оси и катушки соответствует определенное сопротивление реостата и связанная с ним сила тока. [c.98] В U-образных запаянной (а) и незапаянной (б) трубках давление р измеряют через разницу уровней жидкости h в вертикальных частях трубок в сильфоне (в) - через перемещение свободного конца герметичной гофрированной трубки в мембране (г), дифференциальном (з), контактном (и) и тепловом (к) датчиках - через перемещение плоскости гофрированной пластины в трубчатых пружинах (д, е) - через угол раскручивания пружины в дифференциальном датчике (ж) - через отклонение стрелки. [c.99] Пьезоэлектрические вибродатчики (рис. 4.11, б) применяют для измерения упругих колебаний частей машин. В этих датчиках пьезоэлектрические шайбы 7 находятся между подпружиненным грузом 5 и основанием корпуса 6 с резьбовым отверстием для крепления на вибрирующую поверхность. Вследствие колебаний груз оказывает силовое воздействие на шайбы с частотой контролируемой части машины. Диапазон измерения колебаний от 15 до 30000 Гц. [c.100] Для контроля и регулирования температуры различных процессов применяют датчики, принцип действия которых основан на тепловом расширении двух тел с различными коэффициентами расширения, изменении давления газа внутри замкнутого объема, изменении электрического сопротивления проводников и полупроводников при изменении температуры, на термоэлектрических явлениях. [c.101] Биметаллический чувствительный элемент (рис. 4.12, в, г) состоит из двух сваренных вместе металлических пластин с различными коэффициентами линейного расширения. Температуру измеряют по отклонению Аг конца биметаллического стержня или по углу Дф отклонения от исходного положения конца спирали. [c.101] Чувствительные элементы термометров сопротивления (рис. 4.13) представляют собой тонкую медную, никелевую или платиновую проволоку, навитую на каркас (терморезистор) (рис. 4.13, а), или полупроводниковый термисторный элемент (рис. 4.13, б) из смеси окислов никеля, марганца, кобальта, магния, ти-Рис. 4.13. Чувствительные элемен- ана, спрессованных и спеченных при высокой темпе-ты термометров сопротивления ратуре в виде стержней, шайб, дисков и бусинок. Электрические элементы сопротивления и термисторы предназначены для измерения температуры через сопротивление проволоки или полупроводника, изменяемое при нагреве. Чувствительность термисторов на порядок выше чувствительности проводниковых терморезисторов. [c.101] В датчиках расхода и уровня элемент, взаимодействующий с измеряемой средой, называют воспринимающим элементом. Различают воспринимающие элементы скоростные, объемные, переменного и постоянного перепадов. [c.101] Воспринимающие элементы расхода жидкостей и газов. [c.102] Для измерения уровня жидкости или сыпучих материалов применяют различные поплавковые и буйковые приборы, чувствительным элементом которых является плавающий (рис. 4,15) или полностью погруженный в измеряемую жидкость поплавок (буек). Для той же цели применяют емкостные приборы, работающие по принципу изменения электрической емкости датчика при изменении уровня измеряемой среды радиоактивные, основанные на изменении протекающего через датчик уровня объект потока излучения при изменении уровня мембранные, в которых давление столба измеряемой жидкости уравновешивается упругой деформацией мембраны или пружины и др. [c.102] Электрические тахометры (тахогенераторы) представляют собой малогабаритные генераторы постоянного или переменного тока. На рис. 4.16, б представлена схема тахогенератора постоянного тока с независимым возбуждением. Угловую скорость измеряют через напряжение генератора Статическая характеристика промышленных тахогенераторов линейна, погрешность измерений - 2 - 3%. [c.102] В магнитоиндукционных тахометрах (спидометрах) (рис. 4.16, г) во вращающемся с угловой скоростью со магните 8 наводится ЭДС, которая вызывает появление в нем тока. В результате взаимодействия электрического тока с магнитным полем магнита возникает крутящий момент, стремящийся повернуть цилиндр 9 в направлении вращения магнита. Этому препятствует пружина 10, вследствие чего цилиндр поворачивается на угол со, пропорциональный угловой скорости. [c.103] Для измерения скорости ветра при работе строительных кранов используют анемометры, датчиком которых является трехлопастная вертущка, вращающаяся со скоростью, пропорциональной скорости ветрового потока. Вертушка механически соединена с тахогенератором, сигнал от которого поступает на измерительный пульт. На передней панели пульта установлены указатель скорости ветра, кнопка разблокирования выходного реле и три сигнальных лампы - белая, желтая и красная. Белая лампа загорается при включении анемометра в сеть, желтая - при увеличении скорости ветра до предельно допустимого значения, красная - при длительных порывах ветра предельно допустимой скорости. При этом выходное реле самоблокируется. После уменьшения скорости ветра кнопкой разблокирования реле схему измерительного пульта возвращают в исходное (рабочее) состояние. [c.103] Для измерения линейных ускорений применяют десселерометры (рис. 4.17), у которых отклонение инерционного звена от равновесного состояния пропорционально изменению скорости контролируемого объекта. Для измерения угловых ускорений валов применяют тахогенераторные или индукционные датчики со вторичным прибором, реагирующие на изменение час-Рис. 4.17. Датчик ускорения тоты вращения. [c.103] Вернуться к основной статье