Седалищев В.Н. Методы и средства измерений неэлектрических величин
Подождите немного. Документ загружается.
Например, если необходимо измерить уровень щебня в бункере, то
необходимо учитывать следующие факторы:
1) поверхность (твердая, неровная) +40 дБ,
2) незначительное пылеобразование +5 дБ.
В итоге, сигнал примерно ослабится на 45 дБ.
На диаграмме видно, что реальный диапазон измерения ультразвукового
датчика расстояния, для различных моделей при таких условиях уменьшится
на 30-50%.
Таблица.1 Методы
и средства измерения уровня сыпучих материалов
Рис. 4.9 Методы и средства измерения уровня сыпучих материалов.
Радарные уровнемеры
Компактный 2-х проводный импульсный радар 6ГГц для измерения уровня
жидкостей и взвесей в резервуарах хранения.
2-х проводный импульсный радар 25 ГГц для непрерывного измерения
уровня жидкостей в танках хранения и рабочих резервуарах. Предназначен
для измерения уровня
жидкостей с низкой диэлектрической проводимостью.
4.5 Измерение микроперемещений и продольных деформаций
Измерение относительных деформаций (ξ) требуется производить в при
испытании конструкций и материалов, в тензометрии и т.п.
В основе работы таких устройств лежит реализация закона Гука:
)(
σ
ϕ
ξ
=
.
Косвенно по величине деформации можно измерять и другие физические
величины: усилие, давление, крутящий момент, ускорение и др.
Необходимо учитывать, что деформации могут быть неравномерными по
длине образца. В зависимости от цели измерения производят при больших и
малых базах. При измерениях деформаций большую роль играют внешние
факторы: температура, длительность воздействия, вибрации
и т.п.
В настоящее время наибольшее распространение получили электрические
методы измерения деформаций. Для этой цели применяют различные типы
тензометрических преобразователей:
Проводниковые (обеспечивается высокая точность, большой диапазон
рабочих температур, отсутствие обратного воздействия, но серьезной
проблемой является ползучесть в точке креплении ЧЭ).
Полупроводниковая тензометрия характеризуется высокой
чувствительностью, но имеет малый рабочий
температурный диапазон.
Широко используют также емкостные, струнные, пьезоэлектрические и
пьезорезонансные преобразователи продольных деформаций тел.
Индуктивные датчики микроперемещений, деформаций обеспечивают
высокую точность измерений и большой диапазон измеряемых деформаций,
средний диапазон рабочих температур.
Рис. 4.10 Устройство индуктивного преобразователя микроперемещений:
1 - сердечник; 2 - обмотка
Рис. 4.11 Разновидности индуктивных преобразователей
перемещений:
а — с изменяющейся площадью воздушного зазора; б — с разомкнутой
магнитной цепью: 1 — катушка; 2 — сердечник; в, г —
разновидности индуктивных преобразователей с использованием
короткозамкнутого витка в воздушном зазоре и с изменяющимся и
профилем диска; д — преобразователь для измерения угловых
перемещений до 90°: 1— неподвижный сердечник; 2 — подвижный
сердечник.
Бесконтактные методы измерения размеров и формы объектов с
использованием лазера (методы машинного зрения)
Промышленные лазерные измерительные системы позволяют проводить
бесконтактные измерения геометрических размеров и формы сырья,
заготовок, деталей и готовой продукции в процессе производства
непосредственно на конвейере или в производственной линии
.
Измерение производится бесконтактно, с помощью цифровых лазерных
датчиков, установленных в соответствии с условиями базирования
объекта и схемой измерений. Широкий выбор моделей
датчиков обеспечивает требуемую точность на различных диапазонах
измерений.
Программное обеспечение обеспечивает обработку сигнала, в том
числе:
Калибровку, переход к реальному масштабу координат
Привязку системы координат к объекту
Измерение и расчет геометрических параметров
Объединение показаний нескольких датчиков для получения
целостной информации
Проверку результата измерений на нахождение размеров в поле
допуска
Отношение к конкретному классу изделий (в задачах сортировки)
Преимущества:
Обеспечивается 100% контроль размеров каждой единицы
продукции
Исключается «человеческий фактор» вызывающий ошибки при
выборочном ручном контроле
Контроль размеров в реальном масштабе времени позволяет
своевременно внести корректировки в технологический процесс и
исключить брак
Высокая точность измерений (от 10 мкм)
Интеграция в существующие производственные линии, АСУ ТП.
Дополнительные возможности:
Интеграция лазерных измерителей с приводами и системами
управления движением
Лазерные измерительные устройства могут устанавливаться
непосредственно на обрабатывающее оборудование с целью
контроля положения рабочего органа или активного контроля
качества
Существуют модели для экстремальных окружающих условий
(например высокая температура объекта в металлургии), а также
различные защитные принадлежности (например системы
охлаждения или кожух с защитой от взрыва)
Примеры использования:
Измерение диаметра и контроль овальности
Измерение длины трубы
Измерение габаритных размеров
Контроль параметров резьбы и др.
Прецизионные измерения
Промышленные лазерные измерительные системы позволяют
проводить бесконтактные измерения геометрических размеров и формы
сырья, заготовок, деталей и готовой продукции в процессе производства
непосредственно на конвейере или в производственной линии с
микронной точностью.
Измерение производится бесконтактно, с помощью цифровых
лазерных микрометров, установленных в соответствии с условиями
базирования объекта и схемой измерений. Для прецизионных измерений
применяются лазерные микрометры, обеспечивающие субмикронную
точность при использовании высокоточных линз.
Программное обеспечение выполняет обработку полученных данных,
в том числе:
Калибровку, переход к реальному масштабу координат,
Привязку системы координат к объекту,
Измерение геометрических параметров
Объединение показаний нескольких датчиков для получения
целостной информации
Проверку результата измерений на соответствие различным
критериям:
- нахождение размеров в поле допуска,
- годность/негодность изделия,
- отношение к конкретному классу изделий (в задачах сортировки)
Преимущества:
Обеспечивается 100% контроль размеров каждой единицы
продукции с микронной точностью
Исключается «человеческий фактор»
Контроль размеров в реальном масштабе времени позволяет
своевременно внести корректировки в технологический процесс и
исключить брак
Исключительно высокая точность измерений (до субмикронной,
при использовании высокоточных линз)
Высокая повторяемость измерений
Универсальность, независимость от поверхности и угла наклона
Интеграция в существующие производственные линии, АСУ ТП.
Дополнительные возможности:
Интеграция лазерных измерителей с приводами и системами
управления движением и др.
Измерение объема
Промышленные лазерные датчики позволяют проводить бесконтактные
измерения объемов сыпучего сырья, материалов и заготовок, в процессе
производства в реальном времени непосредственно на движущейся
ленте конвейера.
Измерение производится бесконтактно, с помощью сканирующих 3D-
видеокамер или цифровых лазерных измерителей, обеспечивающих
съем координат профиля объекта или расстояния до него. Сканирование
профилей объекта производится с высокой скоростью и
синхронизировано со скоростью конвейера. Расчет объема в реальном
времени обеспечивает программная часть системы.
Измерение объема с помощью лазерного датчика
Программное обеспечение выполняет обработку полученных данных,
в том числе:
Калибровку, переход к реальному масштабу координат,
Привязку системы координат к объекту,
Измерение геометрических параметров
Объединение показаний нескольких датчиков для получения
целостной информации
Проведение необходимых расчетов с учетом скорости движения
конвейера
Проверку результата на соответствие различным критериям:
- нахождение размеров в поле допуска,
- годность/негодность изделия,
- отношение к конкретному классу изделий (в задачах сортировки)
Преимущества:
Обеспечивается автоматизированный контроль и учет объема
материалов или изделий
Контроль объемов в реальном масштабе времени позволяет
своевременно внести корректировки в технологический процесс и
исключить брак
Высокая скорость и точность измерений
Интеграция в существующие производственные линии, АСУ ТП.
Дополнительные возможности:
Интеграция лазерных измерителей с приводами и системами
управления движением
Примеры использования:
Сортировка бревен и досок по типоразмерам в лесной
промышленности
Подсчет объемов добычи угля
Учет затрат песка в производстве стекла и др.
Измерение толщины
Промышленные лазерные измерительные системы позволяют
проводить бесконтактные измерения толщины различных материалов
(листов, протяжного полотна и т.п.) в процессе производства
непосредственно в производственной линии с высокой точностью.