Оптоэлектронные пробразователи систем управления на основе полых световодов с подвижными элементами

• Автор: Шипулин, Юрий Геннадиевич
• Шифр специальности: 05.13.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Ташкент
• Количество страниц: 191 c. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА I. Состояние и развитие олтоэлектронных преобразователей систем управления на основе полых световодов с подвижными элементами

1.1. Основные требования к преобразователям перемещений

со стороны систем управления

1.2. Анализ известных преобразователей перемещений .

1.3. Сравнительный анализ оптоэлектронных преобразователей больших перемещений .

1.4. Обоснование выбора для дальнейших исследований и разработок оптоэлектронных преобразователей перемещений на основе полых световодов с подвижными элементами
ВЫВОДЫ .

ГЛАВА 2. Теоретические и экспериментальные исследования

оптоэлектронных преобразователей на основе полых световодов с подвижными элементами .
2.1. Основные типы оптоэлектронных преобразователей перемещений на основе полых световодов с подвижными элементами.
2.1.1. Оптоэлектронные преобразователи перемещений на основе полых световодов с распределенным источником излучения
2.1.2. Оптоэлектронные преобразователи перемещений на основе полых световодов с сосредоточенным источником излучения
2.2. Принципы построения и классификация оптоэлектронных преобразователей перемещений на основе полых световодов с подвижными элементами .
. Вывод выражения для статической характеристики оптоэлектронных преобразователей перемещений на основе полых световодов с сосредоточенными источниками излучения
2.4. Основные математические модели оптоэлектронных преобразователей перемещений на основе полых световодов с подвижными элементами
2.5. Динамические характеристики оптоэлектронных преобразователей перемещений на основе полых световодов с подвижными элементами .
2.6. Экспериментальные исследования оптоэлектронных преобразователей перемещений на основе полых световодов с подвижными элементами
ВЫВОДЫ .
ГЛАВА 3. Анализ погрешностей оптоэлектронных преобразователей перемещений на основе полых световодов с подвижными элементами.
3.1. Основные составляющие погрешности оптоэлектронных преобразователей перемещений на основе полых световодов с подвижными элементами
3.2. Анализ нелинейности статической характеристики оптоэлектронного преобразователя перемещений на основе полого световода с подвижными элементами
3.3. Анализ температурной погрешности оптоэлектронных преобразователей перемещений на основе полых световодов с подвижными элементами .
3.4. Оценка основной погрешности оптоэлектронных преобразователей перемещений на основе полых световодов с подвижными элементами
ВЫВОДЫ .
ГЛАВА 4. Методика расчета оптоэлектронных преобразователей
перемещений на основе полых световодов с подвижными элементами
4.1. Общие вопросы методики расчета оптоэлектрониых преобразователей перемещений на основе полых световодов с подвижными элементами
4.2, Методика расчета оптоэлектронных преобразователей на основе полых световодов с продольным перемещением подвижных элементов
4.2.1. Выбор диаметра полого световода .
4.2.2. Выбор материала полого световода
4.2.3. Выбор источников излучения
4.2.4. Выбор приемников излучения
4.2.5. Выбор измерительных схем
4.3. Методика расчета оптозлектронного преобразователя угловых перемещений на основе полого световода с подвижным приемником излучения ПО
4.4. Методика расчета оптоэлектронного преобразователя
на основе полого световода с поперечным перемещением подвижного элемента
4.5. Обобщенные приемы улучшения основных характеристик олтоэлектронных преобразователей перемещений на основе полых световодов с подвижными элементами
ВЫВОДЫ .
ГЛАВА 5. Результаты испытаний и внедрения оптоэлектронных преобразователей систем управления на основе полых световодов с подвижными элементами .
5.1. Автоматизация экспериментальных исследований с
помощью оптоэлектронного преобразователя перемещений на основе полых световодов с подвижными элементами
5.2. Применение ОППС с поперечным перемещением подвижных элементов для преобразования перемещений поплавка уровнемеров и затворов в гидромелиоративных объектах .
5.3. Испытания оптоэлектронного преобразователя перемещений на основе полых световодов с подвижными приемниками излучений .
ВЫВОДЫ .
ЗАКЛЮЧЕНИЕ .
ЛИТЕРАТУРА


С целью конкретизации требований рассмотрим состояние этого вопроса в одной из важнейших в настоящее время систем управления, к которым относится система управления водохозяйственными комп
лексами. В настоящее время ло уровню автоматизации водохозяйственные комплексы ВХК еще значительно отстают от машиностроения, энергетики и других систем. Это объясняется главным образом сложностью задач автоматизации технологических процессов, обусловленных специфическими особенностями гидромелиоративных систем как объектов автоматизации, к которым следует отнести большое число и рассредоточенность регулируемых сооружений, сложные режимы работы при различных климатических условиях, зависимость технологических процессов от множества,нередко трудно учитываемых . Необходимость систематического повышения качества водораспределения и совершенствования системы управления ВХК требует создания универсальных высоконадежных преобразователей, обеспечивающих достоверной информацией о состоянии и изменениях технологических процессов. Ниже рассматриваются специальные требования со сторрны АСУ ВХК, для которых необходимо в первую очередь разработать преобразователи перемещений. Как правило, преобразователи перемещений являются или частью более сложного комплексного устройства или сочленены с подвижными элементами гидротехнических сооружений. Наибольшее применение в ГМС нашли поплавковые преобразователи уровня воды, состоящие из элемента, воспринимающего изменения уровня воды поплавка, преобразователя больших перемещений и элементов механической связи. К сложностям работы преобразователей в условиях ГМС относятся содержание в воде взвешенных наносов, различных примесей плавающих водорослей, мусора и т. Погрешность преобразования уровня воды и открытия затво ров не должна превышать 1 см 9. На регулируемых водохранилищах водохранилища сезонного, декадного, суточного регулирования, головных водозаборных узлах с большой аккумулирующей емкостью требуется высокая точность преобразования уровня. Например, на КаттаКурганском водохранилище Узбекская ССР изменению уровня на I см при нормальном подпорном уровне соответствует объем, равный м3. Широкий диапазон перемещений уровня воды 0 м I. Стабильность основных параметров и характеристик преобразователей в сложных условиях эксплуатации при изменении температуры от 5 до С, относительной влажности от до . Вероятность безотказной работы преобразователей, опреде ляемая ГОСТом 4, должна быть не менее, чем по 4ой группе надежности вероятность безотказной работы за час 0, 0,. Отключение и включение напряжения питания не должны вы зывать ложных команд управления. Преобразователи должны быть простыми по конструкции и
экономичными при эксплуатации. Преобразователи должны допускать возможность введения обратной связи между объектами и системой телеуправления. Обязательное и экономически оправданное сочетание всех этих требований в одном типеи конструкции преобразователя создание единой типовой конструкции для всех возможных случаев преобразования уровня воды и положения затворов, естественно, представляет собой чрезвычайно трудную задачу. Этим объясняется наличие на ГМС различных типов водомерных сооружений или даже методов учета, отвечающих, по возможности, местным условиям работы, изобилие новых разработок и поисковых исследований, которые ведутся в этой области. Проанализируем известные конструкции преобразователей с точки зрения удовлетворения их поставленным требованиям для применения в АСУ ВХК. Анализ известных преобразователей перемещений. Классификация преобразователей перемещений рассмотрена в ряде работ ,,,,,8. Однако, в существующих работах отсутствует анализ возможности применения тех или иных преобразователей для совместной работы в конструкциях поплавковых преобразователей уровня воды и положения затворов, что затрудняет анализ их и выбор наиболее оптимальных конструкций преобразователей для ГМС. С целью облегчения анализа в таблице 1. Используя таблицу, можно кратко проанализировать соответствие этих преобразователей поставленным требованиям. I 2 3 4 5 . I НС 7, гг т О чь.