2

Содержание Введение............................................................................................................ 3 Литературный обзор......................................................................................... 5 Обоснование выбора датчиков проектируемого прибора.............................33 Разработка блок-схемы проектируемого прибора.........................................35 Проектирование электрической схемы прибора............................................37 Расчет элементов электрической схемы.........................................................47 Принцип работы электрической схемы прибора...........................................57 Элементы монтажа датчиков и прибора.........................................................59 Экономическая часть........................................................................................61 Электробезопасность при лабораторных исследованиях.............................79 Содержание.......................................................................................................96 Приложения......................................................................................................99

Введение

Изучение механических характеристик полимеров имеет очень важное значение при изготовлении кабелей и проводов для определенных условий эксплуатации, в частности при воздействии внешних деформирующих сил.

В процессе изготовления, монтажа и эксплуатации кабельные из­делия могут подвергаться различным механическим воздействи­ям. Допустимая степень этих воздействий определяется величи­ной механических параметров кабелей и проводов, к которым относятся гибкость, стойкость к растяжению, перегибам, ударам, вибрациям, истиранию и продавливающим нагрузкам. Иногда эти воздействия могут оказаться весьма значительными.

Одними из важнейших элементов в конструкции кабеля являются элементы, изготовленные из полимерных материалов, такие как, например, изоляция и пластмассовая оболочка. Во многом от них зависит долгая и бесперебойная эксплуатация кабеля. Так при их повреждении может произойти уменьшение электрической прочности и, в конечном счете, пробой изоляции.

Максимально допустимые значения относительного удлинения и разрывной прочности при растяжении определяются на испытательном стенде типа разрывной машины. Эти значения позволят определить срок в течение, которого кабель будет эксплуатироваться под предельными нагрузками без снижения значений основных электрических характеристик.

Стремительные темпы компьютеризации всех сторон человеческой деятельности привели к тому, что сегодня компьютеры, и, прежде всего, персональные ЭВМ, стали непременным атрибутом самых различных технических комплексов. Это касается и современных систем управления и сбора данных, контрольно-измерительного и лабораторного оборудования, т.е. любых комплексов, основной задачей которых является обработка и интерпретация информации, поступающей из “внешнего мира”.

В результате перед разработчиками и пользователями любой специализированной системы встаёт задача адекватной стыковки устройств, воспринимающих информацию из внешнего мира, а именно датчиков различного типа, с персональным компьютером, являющимся центральным узлом такой системы и выполняющим задачи координации работы системы, обработки поступающей информации и выдачи её пользователю в наиболее удобной для него форме.

Целью данного проекта является модернизация лабораторного стенда по измерению механических характеристик полимеров, а именно относительного удлинения и предела прочности при разрыве.

Модернизация лабораторной установки позволит повысить её точность, существенно облегчить обработку результатов измерений, их систематизацию, хранение, а также организовать выдачу информации, как в процессе измерения, так и по его окончании в наиболее удобном для пользователя виде.

Литературный обзор

Для проведения испытаний на разрыв и сжатие применяют специальные устройства (разрывные машины, испытательные прессы, динамометры). Разрывная машина имеет зажимы, в которых закрепляется испытуемый образец, подвергающийся действию постепенно возрастающей нагрузки, а также устройства для измерения действующего на образец усилия и деформации образца. Для испытаний материалов применяются разрывные машины самых различных размеров, рассчитанные на нагрузки от сотых долей ньютона до многих килоньютонов. Требования к ним излагаются в ряде стандартов. Так, разрывные машины, применяемые при испытании пластмасс на растяжение, должны по своим техническим характеристикам удовлетворять требованиям стандарта ГОСТ 2048-75. Разрывные машины могут иметь привод - ручной или от электродвигателя. Электропривод предпочтительнее, т.к. он дает возможность более плавно, без рывков, повышать нагрузку с определенной скоростью. [ 14 ]

В работе предлагается модернизация разрывной машины, имеющей электропривод, позволяющей плавно увеличивать нагрузку на образец, и механический динамометр стрелочного типа.

Разрывная машина позволяет отображать на механическом самописце, как удлинение образца, так и усилие, с которым растягивается образец. В виду низкой точности и неудобства обработки информации самописца решено было оснастить машину электронными датчиками удлинения и усилия с минимальными изменениями в конструкции машины.

Ниже приведены характеристики и принцип действия некоторых видов и типов датчиков, с помощью которых оказывается возможным решить поставленную задачу.