Анализ методов и средств контроля исходного параметра. Выбор и обоснование метода измерения и первичного преобразователя. Разработка алгоритма функционирования проектируемого устройства контроля. Метрологическое обеспечение создаваемых средств измерения.
Современная информационно-измерительная техника располагает средствами измерения около двухсот различных физических величин: электрических, магнитных, тепловых, акустических, механических и т.д. Подавляющее большинство этих величин в процессе измерения преобразуется в величины электрические, как наиболее удобные для передачи, усиления, математической обработки и точности измерения. Поэтому в современной измерительной технике находят широкое применение преобразователи разного рода физических величин в электрические величины.В данном варианте необходимо разработать устройство для измерения линейного перемещения со следующими характеристиками: диапазон изменения 0-10мм, погрешность измерения 1 %, объект контроля - холодный прокат, вид представления информации - цифровая.Под линейной скоростью u понимается отношение длины (пройденного пути) s к времени t: u=s / t (2.1) Поэтому имеется простая возможность измерять линейную скорость путем преобразования линейного движения во вращательное при помощи колеса. Частота вращения этого колеса и измеряемая линейная скорость связаны между собой постоянным, неизменным соотношением. Поэтому можно изменить линейную скорость градуированным в единицах линейной скорости измерителем угловой скорости (частоты вращения). Они выпускаются в очень больших количествах в виде неподвижно встроенных в агрегат приборов, используемых для непрерывной индикации усредненного мгновенного значения скорости, или в виде ручных приборов, применяемых иногда для единичных измерений.Изучив задание и узнав о различных методах измерения линейной скорости, я пришел к выводу, что наиболее приемлемым для нас способом будет оптический метод. Данный метод заключается в использовании светодиода, приемника излучения, механического модулятора и оптической системы, для направленного пучка излучения.Алгоритм устройства для измерения линейной скорости перемещения представлен на рисунке 4.1. Дадим описание алгоритма функционирования устройства контроля. Генерирование светового потока происходит от источника света. Преобразование светового потока в электрический сигнал можно реализовать с помощью фотопреобразователей, например, фотодиод, фототранзистор и др.Структурная схема проектируемого устройства показывает основные функции данного устройства. В нашем случае ПП состоит из: источника излучения, модулятора, и фотоприемника. Оптическая система собирает необходимый для работы прибора лучистый поток, формирует изображение требуемого качества и нужную величину поля зрения. В нашем примере будет использоваться вместе с оптической системой устройство для модуляции потока. Оно используется для импульсного измерения величины потока, достигающего чувствительной поверхности приемника излучения.В нашем случае используется оптическая схема с четырьмя компонентами, так как такая схема может быть использована в приборах, имеющих оптический модулятор (рисунок 6.1). Зная геометрические размеры источника излучения DИС, диафрагмы (отверстий модулятора) Dд и размеры светочувствительной поверхности фотоприемника Dфп из формулы подобия рассчитываются фокусные расстояния линз Цель энергетического расчета: определение величины потока достигающего фотопреобразователя, исходя из мощности источника излучения, потерь в оптической системе и влияния функции преобразования. ФФП=ФИ?t1?t2?t3?t4?t5, (6.3) где ФИ =6 МВТ-поток, излучаемый светодиодом (справочная величина), t1 - коэффициент полезного действия, определяется диаграммой направленности и пространственным согласованием источника излучения, t2 - коэффициент, связанный с потерями изза несогласования спектральных характеристик источника излучения и приемника излучения, t3 - потери на оптических элементах, появляющихся в связи с Френелевскими потерями, t3=0,95 на каждый переход из одной оптической среды в другую, t4 - потери в среде, где распространяется излучение, в воздухе t4 = 1, t5 - потери, связанные с использованием светочувствительной поверхности фотопреобразователя. Так как апертура оптической системы равна 26,56о, получаем что t1 =0,93. t2 - коэффициент, связанный с потерями изза несогласования спектральных характеристик источника излучения и приемника излучения, т. е. светодиода АЛ 107 А и фотодиода ФД 256.Технические характеристики средств измерений, оказывающие влияние на результаты и погрешности измерений называются метрологическими характеристиками. От неточности характеристик при изготовлении средств измерения их стабильности в процессе эксплуатации приборов зависит точность результатов измерения. , (7.2) где J - измеряемая величина, линейная скорость перемещения, d - диаметр ролика, N - количество импульсов подсчитанное счетчиком за 2 секунды, N1 - количество отверстий модулятора. Поверка - это совокупность операций выполняемых органами метрологической службы по определению пригодности средств измерений к применению, клеймению или выдача документов о поверке - подтверждающих, что средство измерения удовлетворяет указанным требованиям.
План
Содержание
Введение
1. Анализ исходных данных и объекта контроля
2. Анализ существующих методов и средств контроля исходного параметра
3. Выбор и обоснование метода измерения и первичного преобразователя
4. Разработка алгоритма функционирования проектируемого устройства контроля
5. Разработка структурной схемы устройства (системы) контроля
6. Расчет первичного преобразователя проектируемого устройства
7. Оценка точностных характеристик. Метрологическое обеспечение создаваемых средств измерения
8. Конструирование отдельных элементов и узлов средств контроля
Заключение
Список использованных источников
Вы можете ЗАГРУЗИТЬ и ПОВЫСИТЬ уникальность своей работы
