Метрологическое обеспечение измерительных систем (стр. 43 )

,

где – нормированный по значению мощности поток оптического излучения, генерируемый СД 31 при нормальной температуре.

Поток оптического излучения через передающий ВС 6 и ВОК 2 поступает на зеркальную поверхность мембраны 12. Поток оптического излучения , отражённый от зеркальной поверхности мембраны 12, падает на плоскость, в которой расположены торцы приёмных ВС 4 и 5. Одна часть потока оптического излучения принимается торцами ВС 4 и по ВОК 2 через линзу 20 и составную призму 21 поступает на вход ФД 23. Поток оптического излучения преобразуется в напряжение

.

(11)

Другая часть потока оптического излучения принимается торцами ВС 5 и по ВОК 2 через линзу 25 и составную призму 27 поступает на вход ФД 29. Поток оптического излучения преобразуется в напряжение

.

(12)

Напряжения (11) и (12) измеряются. Полученные значения запоминаются. В отличие от напряжений, полученных в трёх предыдущих режимах работы, напряжения (11) и (12) содержат информацию о: 1) модулированных потоках оптического излучения и ; 2) нормированном по значению приросте температуры p-n-перехода СД 31; 3) температуре окружающей среды ; 4) параметрах , , и ФП ФД 23 и 29.

Если с помощью предложенного информативно-избыточного ВОСД реализовать все четыре режима работы, то действительное значение давления можно определить согласно уравнению измерения

.

(13)

Установлено, что при обработке результатов промежуточных измерений (5)–(12) по уравнению измерения (13) обеспечивается автоматическая коррекция следующих составляющих систематической погрешности результата измерений давления: 1) погрешности от нелинейности ФП ВОПД 1 и ФП ФД 23 и 29; 2) погрешности, обусловленной технологическим разбросом параметров ФД 23 и 29; 3) погрешности, обусловленной температурной нестабильностью параметров ФД 23 и 29; 4) погрешности, обусловленной температурной нестабильностью ампер-ваттных характеристик СД 30 и 31.

Выводы

Разработана конструкция ВОСД, которая обеспечивает получение: а) линейной разностной ФП ВОПД; б) информативной избыточности (дополнительной информации о параметрах СД и ФД, а также о температуре окружающей среды).

Установлено, что при обработке результатов промежуточных измерений согласно с предложенным уравнением измерения обеспечивается автоматическая коррекция указанных выше составляющих систематической погрешности результата измерений давления.

Особенностью применения информативно-избыточного ВОСД является необходимость обеспечения временной стабильности параметров СД и высокоточного определения крутизны преобразования давления в мощность потока оптического излучения. Дальнейшие исследования будут направлены на решение этих задач.

Литература

1. Бадеева Е. А., Гориш А. В., Котов А. Н.,  И., Пивкин  основы проектирования амплитудных волоконно-оптических датчиков давления с открытым оптическим каналом: Монография. – М.: МГУЛ, 2004. – 246 с.

2. Lowson C. M., Tekippe V. J. Fiber-optic diaphragm-curvature pressure transducer // Optics Letters. 1983. Vol. 8, № 5. P. 286-288.

3. Cuomo F. W. A fiber optic sensor sensitive to normal pressure and shear stress // Optical testing and metrology: Proceedings of SPIE, 3-6 June 1986. – Quebec City, 1986. Vol. 661. – P. 234-239.

4. Кондратов В. Т., Редько  измеритель давления с управляемым волоконно-оптическим сенсором // В сб. докл. межд. науч.-техн. конф. „Метрологическое обеспечение измерительных систем”. – Пенза, 2005. – С. 213–230.

5. Андреева  элементы приборов. – М.: Машиностроение, 1981. – 329 с.

6. Соболева Н. А., Меламид  приборы. Учеб. пособие. – М.: Высшая школа, 1974. – 376 с.

Авторы

– ведущий научный сотрудник Института кибернетики им. НАН Украины, д. т.н.

Тел.: [phone]. E-mail: *****@***com

– младший научный сотрудник Научно-исследовательского центра прикладной информатики НАН Украины, магистр.

Тел.: [phone]. E-mail: *****@***ru

Разработка и исследование
качества оценки полированности плит на конвейере

С созданием блескомера стала возможной разработка автоматического конвейера для полировки плит на базе шлифовально-полировального станка, позволяющая выполнять процесс шлифовки-полировки плит в автоматизированном режиме и контролировать степень полированности с помощью блескомера БМ-3.

В комплект оборудования шлифовально-полировального конвейера в условиях непрерывно-конвейерной обработки входят: транспортер с приводом, шлифовальные и полировальные рабочие головки с линией сжатого воздуха и системой для очистки поверхности плит, а также приемник накопитель готовой продукции. Для того, чтобы получить заданную шероховатость поверхности, размер зёрен в инструменте на каждом последовательном этапе шлифования должен уменьшаться. При шлифовании хрупких материалов происходит хрупкое скалывание их поверхностного слоя. Процесс гидроабразивной обработки заключается в направлении струи суспензии, состоящей из жидкости, в частности воды и абразивных частиц на обрабатываемую поверхность. Эта струя обычно подвергается воздействию потока сжатого воздуха, который увеличивает скорость истечения суспензии. Действие частиц абразива на обрабатываемую поверхность непродолжительно и имеет импульсный (ударный) характер. Кинетическая энергия абразивных частиц достаточна для отделения от обрабатываемой поверхности небольших частиц. Скорость частиц достигается более чем 100 м/с. Учитывая большое количество ударов абразивных частиц в единицу времени (2 – 25)´106 м/с, происходит интенсивный съём поверхности камня. Гидроабразивная обработка в 10-12 раз производительнее пескоструйной и дешевле её, разрушение абразивных частиц в процессе обработки в десятки раз медленнее, чем при воздушной разгонке частиц абразива. При бесконтактной гидроабразивной обработке жидкость является средой, связывающей абразивные зерна (карбид кремния, твердость которого равна 9 и превышает твердость кварца, который является самым твердым минералом, входящим в состав гранита. В случае мрамора можно применять электрокорунды. Для повышения качества поверхности вязкости применяемых жидкостей, особенно при обработке поделочных камней (оникс, обсидиан, другие самоцветы) можно применять разные эмульсии, масла. В качестве полируемых порошков можно применять как окись хрома, так и полириты, окись олова, диоксид олова и т. д.

Исследованы и рекомендованы оптимальные значения основных технологических параметров полировки мраморов окисью хрома на войлочных полировальниках (d = 250-300 мм), обеспечивающие максимальную скорость процесса. Относительная полирующая способность порошков для мрамора, в отличие от стекла, составляет окись хрома-1, крокус-1, окись алюминия-0,88, полирит-0,8, окись олова - 0,73, щавелевая кислота - 0,48, концентрация полирующей суспензии (К: Г= 3) и ее расход (3,5 мл/мин), удельное давление полировальника (100 г/см2), угловая скорость (200-300 об/мин), и скорость поступательного движения полировальника (4,0 м/мин), с применением нового автоматизированного полировального устройства.

К основным технологическим параметрам, определяющим интенсивность бесконтактной обработки относятся: давление сжатого воздуха, угол отсеки струи, длина струи, зернистость абразива, концентрация абразива в жидкости, время обработки. Давление воздуха до 0,7 Мпа вполне обеспечивает разгонку абразивных частиц в суспензии (свыше 70 м/с), образованию кинетической энергии зерен и частиц, которая достаточна как отделения от обрабатываемой поверхности небольших частиц, так и образованию полированной поверхности. Угол атаки струи обеспечивает как максимальную производительность, так и чистоту поверхности. Для природных камней оптимальным пределом является 45-70°.