Файл: Вопросы технологии машиностроения и радиотехники [сборник статей]..pdf

чи, изменяющимся от 0 до 1. Число дискретов равно числу опре­ деляемых ДЦМГ. Далее сигнал усиливается усилителем мощно­ сти УМ и подается на намагничивающую обмотку ец образца О. Последовательно с обмоткой он включен образцовый безреактивный резистор R. Мгновенное значение напряжения на резисторе,

пропорциональное намагничивающему току, а следовательно, и напряженности поля, измеряется цифровым вольтметром мгно­ венных значений периодических сигналов V<. Последний постро­ ен на базе двоичного аналого-цифрового преобразователя пораз­ рядного уравновешивания [4] так, что в момент каждого перио­ да, соответствующий некоторой постоянной фазе ср и определяе­ мый схемой синхронизации СС, происходит по одному шагу уравновешивания.

При наименьшей частоте перемагничивания f= 5 0 Гц и числе двоичных-разрядов п— 12, что соответствует погрешности вольт­ метра Vt 0,05%, время полного уравновешивания максимально и составляет

tm = n/f = 0,24 с.

Э. Д. С. во вторичной обмотке он образца интегрируется за половину периода перемагничивания фазочувствительным вольт­ метром V . Моменты начала и окончания отсечки, соответствую­ щие значениям фазы ср—я и ср, определяются посредством упомя­ нутой схемы синхронизации. Таким образом [2] определяется мгновенное значение магнитного потока для фазы ср.

В качестве фазочувствительного вольтметра используется цифровой вольтметр средних значений на основе метода статис­ тических испытаний с погрешностью 0,1% в диапазоне звуковых частот с временем измерения 'десятые доли секунды. Статис­ тический вольтметр особенно удобно использовать в качестве фазочувствительного, так как отсечка осуществляется в логиче­ ской части схемы посредством логического ключа. При этом влияние остаточных параметров ключа отсутствует, а время пе­

153

реключения составляет единицы наносекунд, что соответствует фазовой погрешности в несколько угловых минут на частоте

20кГц.

Всоответствии с вышеизложенным в течение десятых долей секунды происходит определение координат одной точки ДЦМГ

спогрешностью порядка 0,1% в системе координат «потокосцепление» — «ампервитки».

Результат измерения в виде пары десятичных чисел регистри­ руется в устройстве цифровой регистрации УЦР, которым может служить цифропечатающая машинка или перфоратор бумажной ленты. Одновременно после преобразования в цифро-аналоговых преобразователях ЦАП1 и ЦАП2 поступающих с выходов вольт­ метров V и Vt цифровых результатов измерения последние реги­

стрируются в виде точки графика ДЦМГ на двухкоординатном самописце с электромагнитным приводом пера. Погрешность са­ мописца не превышает 0,25%.

По окончании регистрации координат точки ДЦМГ устройст­ во управления УУ выдает сигнал, по которому дискретно, на до­ лю периода перемагничивания, обратную числу определяемых точек в одном ДЦМГ, изменяется фаза ф синхросигналов с вы­ хода схемы синхронизации. Измеряются и регистрируются коор­ динаты следующей точки и так далее до тех пор, пока не будет определен первый минимальный ДЦМГ.

Затем по сигналу устройства управления увеличивается коэф­ фициент передачи дискретного делителя напряжения и проис­ ходит измерение следующего ДЦМГ при большей амплитуде на­ магничивающего тока.

Окончательный результат измерения регистрируется в виде точечных кривых семейства ДЦМГ на самописце и в виде пар числовых координат на бумаге или перфоленте. Последнее осо­ бенно удобно для непосредственного ввода результатов измере­ ния в ЭЦВМ. Обработка полученной измерительной информации в ЭЦВМ целесообразна, на наш взгляд, для реализации относи­ тельно высокой точности предлагаемого феррометра и ввиду большого объема информации о динамических магнитных харак­ теристиках образца, заключенного в семействе ДЦМГ.

Процесс измерения и регистрации семейства из десяти ДЦМГ при примерно шестидесяти точках на один цикл занимает немно­ гим более десяти минут.

Выводы: Предложенный автоматический феррометр позволя­ ет в диапазоне звуковых частот.

1)повысить точность измерения координат динамических циклов магнитного гистерезиса до десятых долей процента,

2)автоматизировать процесс измерения,

3)регистрировать результаты измерения в виде точечных графиков на двухкоординатном самописце и в цифровом виде, удобном для обработки полученной измерительной информации на ЭЦВМ.

154

ЛИТЕРАТУРА

1.Ч е р н ы ше в Е. Т. и др. Магнитные измерения. Изд-во Комитета стан­ дартов, М., 1969.

2.Кифе р И. И. Испытания ферромагнитных материалов. Энергия, М.,

1969.

3.ГОСТ 18334—73 «Материалы магнитомягкие. Методы испытаний в диа­ пазоне частот 50 Гц—10 кГц».

4.О р а н т с к и й П. П. Автоматические измерения и приборы. Вшца шко­

ла. Киев, 1973.

г

N

>

КАЗАКОВ В. Н.

АВТОМАТИЧЕСКИЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ КОНЦЕНТРАЦИЙ ПОСТОРОННИХ ВКЛЮЧЕНИЙ В ИСХОДНОМ ПОРОШКОВОМ СЫРЬЕ СТЕКЛОЗАВОДОВ

Рассматривается автоматический измеритель конт центраций посторонних включений в порошкообразном сырье. Метод измерения основан на использовании цве­ товых признаков посторонних включений по отношению к готовому к употреблению сырью. Данный измеритель может быть ^использован для оценки качества сырья в стекольном производстве. Библ. 3.

Оценка качества исходного сырья стеклозаводов в настоя­ щее время является сложной и трудоемкой задачей. Трудности связаны с применением ручных способов по определению, по­ сторонних включений в исходном сырье, приводящих к появле­

ходного сырья, а также исключения ошибок оператора необхо­ димо перейти на автоматический метод измерения концентра­ ций. Это возможно при использовании анализа сырья по цве­ товым признакам.

Анализ выборки по цвету при помощи фотоэлектрического преобразователя позволяет произвести подсчет числа годных частиц и частиц подлежащих к удалению. Электрический сиг­ нал на выходе преобразователя несет информацию о наличии постороннего включения в виде скачка амплитуды, длитель­ ность которого зависит от скорости обхода выборки и протя­ женности включения. Выходной сигнал является сложной функ­ цией зависящей от многих переменных: размера, частиц, цвета, положения точки анализа, освещения и т. д. Многие из перечи­ сленных факторов влияющих на среднюю амплитуду сигнала носят случайный характер и могут быть учтены при измерении обобщенной статической ошибкой. Наиболее простой способ уменьшения ошибки измерения — компенсационный.

Рассмотрим одноканальный метод компенсации при изме­ рении концентрации сырья.

В системе исследуемый объект движется в поле зрения те­ левизионного преобразователя и проходит три узких световых луча. Лучи направлены на конвейер под различными углами, поэтому сигналы полученные в преобразователе могут сравни­ ваться между собой как полученные в различных точках, наб­ людения. Сравнение сигналов осуществляется на логическом

элементе на который поступает информация со счетчиков под­ считывающих число частиц попадающих в поле зрения телеви­ зионного преобразователя. Число записанное в счетчике соот-

Компенсация различного рода бликов, преломлений и диф­ фузного рассеивания может быть приведена посредством срав­ нения сигналов от одного и того же источника (объекта) полу­ ченных в разных точках наблюдения.

Измеряемая величина концентрации включений определя­ ется визуальным сравнением показаний счетчиков годного сырья и счетчиков включений. В качестве оптического индика­ тора использовалось световое табло на котором отмечались тысячи и более единиц годного сырья и десятки включений сырья подлежащих удалению.

Использование автоматического устройства контроля позво­ лит устранить трудоемкую операцию отбраковки посторон­ них включений и сделать процесс измерений более точным.

ЛИТЕРАТУРА

1.Силинх Р. И. Автоматизация учета и расфасовки мелких детал

ния посторонних включений и выделения их из исходного сырья. Сборник науч­ ных трудов, г. Владимир, вып. 19, 1972 г.

3. К о с т р о в В. В., К а з а к о в В. Н. Дешифраторы для цифровых ин­ дикаторов ИН-1, ИН-4. «Приборы и техника эксперимента», № -5, 1970 г.

Н. Ф. КИСЕЛЕВ

АППАРАТУРА ДЛЯ ОБРАБОТКИ ПОЧВ ЗАСОЛЕННОГО РЯДА ТОКАМИ ВЫСОКОЙ ЧАСТОТЫ

На кафедре физики и мелиорации почв аолого-почвенно- го факультета МГУ проводится работа по изучению воздейст­ вия токов высокой частоты на засоленные почвы с целью их мелиорации.

Нам предстояло создать генератор частотой 2 МГц и мощ­ ностью до 300. вт, нагрузкой которого должна быть либо почва в естественном залегании, либо почвенный монолит в лабора­ торных условиях. При выборе частоты мы исходили из практи­ ческих возможностей создания такого генератора,' используя

157

при этом данные^ высокочастотной дисперсии электрических свойств почв засоленного ряда.

Генератор выполнен в виде двух блоков: блока генератора и блока питания. Принципиальная электрическая схема блока генератора приведена на рис. 1 и состоит из четырех частей. Возбудитель (Б1) имеет 2 каскада: задающий генератор и бу­ ферный усилитель. Задающий генератор собран на пентоде Л1 типа ГУ-50 по схеме с электронной связью. Частота задающе­ го генератора стабилизирована кварцем. Генератор работает на фиксированной частоте 2,14 МГц. Буферный усилитель соб­ ран по схеме лампового генератора независимого возбуждения. Благодаря слабой связи задающего генератора с цепью сетки буферного усилителя и работе последнего без сеточных токов, ослабляется влияние выходного каскада усилителя мощности на задающий генератор. Выходной усилитель (Б2) выполнен на шести лампах типа ГУ—50, включенных по двухтактно-па­ раллельной схеме с общим катодом. Напряжение возбуждения управляющих сеток ламп ЛЗ-Г-Л8’ поступает параллельно с напряжением смещения с контура буферного усилителя через коаксиальные разъемы Al, А2, В 1, В2. Перемените резисторы ЯбЧ-^юпредназначены для симметрирования режимов ламп ЛЗЧ-Л8 при регулировке и эксплуатации путем изменения на­ пряжения автоматического смещения на управляющей сетке каждой из ламп за счет постоянных составляющих катодных токов. Колебательная система (БЗ). Выход генератора выпол­ нен по сложной схеме, которая позволяет осуществить согла­ сование генератора с нагрузкой, которая изменяется в широ­ ких пределах. Нагрузкой в нашем случае является почвенный образец, электрические параметры которого могут сильно из­ меняться в зависимости от размеров, типа почвы, влажности, засоления и т. д.

Колебательная система состоит из анодного контура (L20, С4.1, С39, С40) и нагрузочного контура, в который входят вит­ ки связи катушки L20, катушки индуктивности вариометра на­

контроля электрических режимов генератора в полевых и ла­ бораторных условиях без применения стандартных измеритель­ ных приборов Схема позволяет измерять постоянные и высо­ кочастотные токи и напряжения в различных точках схемы.

Аппаратура была опробована во время работ по рассоле­ нию почв в совхозе «Улентинский» Уральской области и на почвенных монолитах в лабораторных условиях. В результате лабораторных исследований были получены данные об увели­ чении скорости фильтрации воды при промывке почвенных мо­ нолитов под током высокой частоты по сравнению с обычной промывкой. Вынос солей увеличился в 1,5—2 раза,' при этом полностью был удален из почвы хлор.

158

Н. Ф. КИСЕЛЕВ

ЭЛЕКТРОННЫЙ ТЕРМОМЕТР ДЛЯ ПОЧВЕННЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

Рассматривается прибор для измерения температуры поч­ венных монолитов в лабораторных условиях, а также различ­ ных генетических горизонтов почв в естественном залегании.

Электронный термометр представляет собой прибор, пред­ назначенный для измерения температуры почвы, воды, воздуха в интервале температур 0— 100° С.

Термометр имеет пять диапазонов измерения температуры: 0—25° С; 25—50° С; 50—75° С; 75— 100° С; 0— 100° С. Точность измерения температуры на первых четырех диапазонах не ме-- нее 0,5° С, а в диапазоне 0— 100° С не менее 1° С.

Принципиальная электрическая схема прибора приведена на рис. 1. Электронный термометр выполнен по мостовой схеме, которая при простом устройстве прибора позволяет получить высокую точность измерений. Принцип работы термометра ос­ нован на разбалансе электрического моста, состоящего из обычных сопротивлений и полупроводникового терморезисто­ ра, используемого в качестве датчика температуры. В данном термометре применяется терморезистор ММТ—4, рассчитан­ ный на работу в агрессивных средах и позволяющий измерять температуру в интервале 0— 100° С.

При соответствующем выборе элементов схемы можно скомпенсировать нелинейность терморезистора и ток, протека­ ющий через измерительный прибор, включенный в диагональ моста, будет пропорционален измеряемой температуре.■В ка­ честве прибора, регистрирующего температуру, используется микроамперметр М24.

Электронный термометр имеет два переключателя: В1, предназначенный для переключения диапазонов измерения температуры, и В2, необходимый для выключения прибора и установки его в режиме «Установка 0», «Калибровка», «Изме­ рение».

159