Прибор для измерения толщины слоя коррозии
Дипломная работа - Физика
овека - оператора. Этот комплекс включает в себя:
Антропометрические показатели (определяют соответствие изделия форме и размерам тела человека).
Физиологические показатели (определяют соответствие изделия силовым, скоростным, зрительным и другим возможностям человека).
Психологические показатели (определяют возможности человека по восприятию и переработке информации).
Гигиенические показатели (определяют внешние условия, в которых работает оператор - освещенность рабочего места, температура, шумы, вибрация и др.).
Аппарат должен быть сконструирован так, чтобы мог управляться малоквалифицированным персоналом. Случайное неправильное обращение с органами управления не должно выводить аппарат из строя. Субъективные особенности обслуживающего персонала не должны сказываться на результатах операций, которые выполняет изделие.
Обслуживание аппарата (периодические профилактические и ремонтные работы) должны быть простыми. Каждый аппарат должен иметь комплект запасных частей для быстрого восстановления работоспособности после выхода из строя.
В конструкции аппарата должны быть предусмотрены специальные меры по ТБ, исключающие возможность несчастных случаев.
Аппарат должен быть сконструирован так, чтобы затраты на его эксплуатацию были минимальными.
1.3 Блок схема прибора
Для того чтобы наиболее полно реализовать возможности электромагнитного датчика, необходимо как можно более точно исключить влияние помех и неточности настройки прибора. Для повышения точности, измерительная цепь прибора представляет собой мост, одним плечом которого является датчик, а другим компенсатор. Компенсатор представляет собой аналог датчика. Между якорем датчика и сердечником с помощью макрометрического винта выставляется требуемый зазор, что позволяет произвести полную балансировку моста. Два других плеча состоят из резисторов с сопротивлением согласованным с сопротивлением датчика и компенсатора (активное).
В диагонали моста включен измерительный блок из выпрямителя, измерительной головки и ограничивающих резисторов, с помощью которых устанавливаются предельные значения шкалы прибора.
Питание прибора может осуществляться двумя способами:
1.от судовой сети 220В, переменного тока.
2 . от автономного источника питания постоянного тока.
В первом случае в схеме должен быть предусмотрен преобразователь напряжения (понижающий трансформатор) и цепь выпрямления и стабилизации трансформируемого напряжения.
Далее в обоих случаях, питание моста осуществляется через преобразователь (генератор высокой частоты), преобразующего постоянное напряжение источника в напряжение частотой 400 Гц.
Конструктивно прибор представляет собой основной блок корпус и выносной датчик, соединенный с корпусом мягким кабелем. На лицевой панели прибора расположены шкала, индикатор и кнопка подачи питания, переключатель пределов измерения и ручка-регулятор установки нуля.
1.4 Описание принципа работы стабилизатора напряжения
Для повышения стабильности частоты генератор питают через стабилизатор напряжения. Усилитель постоянного тока выполнен на одном транзисторе VT2 . Регулирующий элемент собран по схеме составного транзистора и состоит из двух транзисторов VT1 и VT2. Контролирующий элемент из транзистора VT4.
Напряжение снимаемое с делителей R5, R6, R7 сравнивается с опорным напряжением стабилитрона VD1 .
Напряжение рассогласования, усиленное транзистором VT2, подается на базу транзистора VT3, первого в цепи составного транзистора. В зависимости от этого регулирующий элемент меняет свое сопротивление, тем самым регулирую напряжение.
Допустим напряжение на выходе стабилизатора увеличилось, тогда падение напряжения на R6, приложенное минусом к базе транзистора VT2, изменит его коллекторный ток, а это вызовет падение напряжения на R4. В результате (падение) сопротивления регулирующего элемента увеличится, а падение на выходе стабилизатора уменьшится до номинального.
Конденсатор С2 служит для уменьшения пульсации выходного напряжения. Конденсатор С1 предохраняет усилитель постоянного тока от возбуждения.
Напряжение с выхода трансформатора Т1 подается на выпрямитель VD3-VD6, собранный по мостовой схеме на 4 диодах. Для питания стабилизатора от сети 220В через трансформатор Т1.
Глава II
2.1 Разработка конструкции электромагнитного датчика и принципиальной схемы измерительного блока
При использовании индуктивного датчика величиной пропорциональной толщине слоя коррозии является зазор между незамкнутым сердечником и якорем датчика.
При изменении слоя коррозии происходит изменение величины этого зазора, что приводит к изменению индуктивности датчика. Датчик включается в схему измерительного моста переменного тока. Поэтому всякое изменение индуктивности приводит к изменению электрического сигнала на выходе измерительного моста индуктивного датчика.
При разработке необходимо учитывать следующее: для обеспечения требуемой точности на выходе измерительного устройства необходимо, чтобы датчик воспринимал изменение толщин коррозии в несколько микрометров. Кроме того, при изменении толщины коррозии на 1-2 микрометра электрический сигнал должен изменяться в пределах достаточных для регистрации измерительным прибором и его величина д?/p>
