Подготовка прибора к работе

1. Необходимо подключить прибор к источнику питания, которым может быть аккумулятор, стабилизированный выпрямитель постоянного тока или специальный источник питания «АГАТ».

2. Перед включением все кнопки прибора должны быть в отжатом положении. Кабели прибора подсоединить к разъемам, расположенным на задней крышке усилителя.

3. Подсоединить датчики, расположенные на объекте исследования, к соответствующим кабелям прибора. При использовании полумостовой схемы подключения датчиков использовать специальный переходник НП 20-1.

4. Установить необходимое напряжение питания прибора и нажать кнопку «Вкл.», в результате чего должна загореться лампа зеленого цвета.

5. Для проверки балансировки измерительного моста необходимо потенциометром « ↔ » установить стрелку в положение «0». Повышенная чувствительность прибора достигается нажатием кнопки «ТОЧНО».

6. Подключив питание к датчикам с помощью кнопки «ПД», производится первичная балансировка измерительного моста (полумоста) потенциометром «Б». После выбора режима работы производится окончательная балансировка измерительной схемы при нажатой кнопке «ТОЧНО». При этом стрелка не должна отклоняться более чем на половину деления шкалы прибора.

7. Необходимо производить периодическую проверку балансировки измерительной схемы.

Порядок проведения измерений

Тензоусилитель предназначен для измерения сил, деформаций, моментов вращения, давлений гидравлических систем и других процессов.

В соответствии с чувствительностью применяемых датчиков и схемой их соединения выбирают напряжение питания (4,5 или 9 В) и тип гальванометра, указанный в техническом паспорте прибора. При ненагруженном датчике включить масштабный сигнал кнопкой «М» (рис. 6).

Рабочий сигнал

Рис. 6. Примерная рабочая осциллограмма при измерении сил

или моментов вращения

Изменяя чувствительность прибора кнопкой « » , установить начальную ординату в пределах 35—45 мм.

Измерения проводить в следующей последовательности:

— произвести запись «нулевой» линии датчика с помощью осциллографа;

— включить масштабный сигнал «М» и произвести запись на осциллографе;

— отключить масштабный сигнал;

— подать нагрузку на исследуемый объект и произвести запись осциллограммы, примерный вид которой приведен на рисунке 6.

Определение величины измеряемого параметра в определенный момент времени σ_t производится по формуле:

σ_{t =} σ_м ∙ H_р / H_м ,

где σ_м — масштабное значение измеряемого параметра в натуральных единицах;

H_р и H_м -— рабочее и масштабное значение ординаты, мм.

Пример. При нагружении механического домкрата грузоподъемностью 3000 кг в процессе испытаний были получены следующие значения ординат: H_м = 50 мм, H_р = 35 мм. Величина приложенного напряжения составит:

σ_t = 3000 ∙ 35 / 50 = 2100 кг.

3. Исполнительные и регистрирующие устройства для управления процессами

3.1. Исполнительные механизмы

Исполнительные устройства (механизмы), или серво­моторы, получают сигнал от усилителя и приводят в действие регули­рующий орган. Базовый принцип классификации серво­моторов — вид энергоносителя, в зависимости от которо­го они подразделяются на гидравлические, пневмати­ческие, электриче­ские и комбинированые.

По характеру перемещения рабочего органа бывают сервомоторы непрерывного и дискретного действия (открыто — за­крыто), а также поступательного и вращательного дви­жения.

Основными характеристиками сервомоторов яв­ляются: коэффициент усиления по мощности, скорость (посто­янная или переменная) и усилие (перемещение) на выходе. Конструктивно сер­вомотор часто представля­ет единый узел вместе с усилителем, в особенности в гид­равлических и пневматических устройствах.

Требования к исполнительным устройствам: линейное (угловое) перемещение согласуется с перемещением ре­гулирующего органа; статическая характеристика должна быть по возможности линейной; сервомотор — реверсивный, с рабочими органами минимальной мас­сы; мощность должна обеспечивать заданную скорость перемещения на любых режимах.

Среди электрических сервомоторов, получивших наи­большее распростране­ние в автоматике, следует назвать электродвигатели и электромагниты. По уст­ройству и принципу действия электрические двигатели классифицируют на асинхронные, синхронные и коллекторные. Асинхронные и синхронные явля­ются двигателями переменного тока, коллекторные могут ра­ботать на перемен­ном или постоянном, а универсальные — на переменном и постоянном токе. Асин­хронные двига­тели применяют для приводов с регулируемой и посто­янной час­тотой вращения, синхронные — для приводов с постоянной частотой вращения. Двигатели постоянного тока широко используются для приводов с регулируе­мой частотой, коллекторные переменного тока — в системах, где требуется час­тота вращения, превышающая 3000 мин^-1, при промышленной частоте тока 50 Гц. В качестве сервопривода применяют асинхронные двигатели с короткозамк­нутым ротором.

Специфика использования электродвигателей в качестве сер­вомоторов определяет и характер предъявляемых к ним требований в отно­шении ревер­сивности, изменения частоты вращения и устойчивости в широ­ком диапазоне, линейности статической характе­ристики, большого пускового момента, самоторможения при снятии сигнала управ­ления, быстродействия, ма­лых габаритов и массы.

Длительное время большинство электродвигателей выпу­скались быстроход­ными, что создавало определенные трудности при сочленении с регулирую­щими органами. Появление моторов с малой скоростью вращения, на­пример серии МЭО, которые совершают один оборот за 40, 100, 250 и 630 с, позво­лило значительно усовершенст­вовать технику автоматизации. Разработана серия уни­фицированных исполнительных механизмов блочно-модульной кон­струкции с регулируемой скоростью вращения.