Устройство для измерения линейных перемещений

(7 Г. (5 (5 ен ос А,С. Оптроадио и "св иэмеис-, змеенОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ССПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫ(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ЛИНЕЙНЫХ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ(57) Изобретение относится к рительной технике и может бытьпользованодля дистанционного и рения линейных перемещений ротора центробежного аппарата. Целью изобр тения является повышение точности измерений путем введения в устройст во второго фотодиода и двух цепей. Первая цепь состоит из задающего генератора и двух формирователей, вторая цепь включает управляемый; генератор тока и операционный усили тель с включенным последовательно функциональным преобразователем. Введение второго фотодиода, включе ного по дифференциальной схеме и закрытого светонепроницаемой засло кой, уменьшает температурный и временной дрейф фотоприемного узла.Первая введенная цепь уменьшает погрешность измерения перемещения,обусловленную динамическими искажениями светоиэлучающих и фотоприемныхдиодов. Вторая цепь позволяет компенсировать нелинейность выходнойхарактеристики, обусловленную испольэуемым принципом измерения, и тем,самым значительно расширить диапазон измеряемых перемещений. В устройство для управления излучателемвведен управляемый генератор токавключенный между задающим генератором и излучателем, и функциональныигенератор, что позволяет управлятьмощностью излучаемого потока в функции измеряемого расстояния и получить линейную выходную характеристику в широком диапазоне измеряемыхрасстояний. Введение в устройствоцепи перед блоком АЦП, состоящей изфункционального преобразователя, операционного усилителя, конденсатора,ключа, усилителя, двух формирователей, подключенных последовательнок задающему генератору, позволяетуменьшить погрешность измерения,обусловленную динамическими искажениями светоизлучающих и фотоприемныхдиодов, 3 ил,1245583 йМО 1,1 и другие примеси. Основноесодержание в золе приходится на,оксид кремния. Содержащийся в золе оксид алюминия, в основном, находитсяв )-форме, которая легко поглощаетводу и растворяется в кислотах.удельная поверхность фракций золы, полученной при газификации угля в кипя"щем слое 6000-8000 см/г, основноесодержание в ней приходится на фракции 5-50 мкм.Испытания показателей чистящегосредства проведены в соответствии стребованиями. Результаты испытаний15 прецставлены в табл.2. Отход газификации угля представляет собой золу. Низкосортные угли со,цержат до 503 золы. Усредненный состав золы, мас.7: А 2 О 28; Ре О 8,5; 81.0 57; Т 10, 1,8; СаО 1,6; Таблица 1 Содержание компонентов, мас.7. состава ) 2 1 3А Компоненты чистя"щего средства Гидросульфит натрия 18,5 18,5 16,0 4,65 4,8 Сульфонол Обезвоженный шлам содового производства 6 18 Отход газификацииугля До 100 До 100 До 100 До 100 До 100 Изобретение относится к производству товаров бытовой химии и может быть использовано в бытовой химии, в проиэводстйе чистящих средств для удаления ржавчины с эмалированных, кафельных, стеклянных, пластмассовых жестяных и оцинкованных поверхностейЦель изобретения - утилизация отходов.производства при одновременном повышении чистящего действия средства.Рецептуры приготовления чистящего средства приведены в табл,1. Обеэвоженный шлам содового производства получают при обезвоживании осадка, образующегося в виде отходов при производстве соды.Состав шлама, ма".Ж; Са(ОН) 5-30; СаСО 25-57; СаЯО 17-29; Ыа, БО 3-8; ЙаСХ 25; СаС 1 8-20. Шлам тонкодисперсен и обладает высокоразвитой удельной поверхностью. Иэ приведенных в табл.2 данных слецует, что при одинаковом режиме очистки и количестве загрязнений по сравнению с известным удельный расход предлагаемого средства в 1,3- 1,5 раза меньше, время удаления застарелой ржавчины в 1,6-2,5 раза меньше, остаток после мокрого просева на сите с сеткой У 01 в 2,5-3 раза меньше, очищенная поверхность гладкая, с равномерным стеканием воды и не имеет царапин и явной шероховатости.з 1245Для уменьшения чувствительньсти устройства к фоновой засветке и параэитным электрическим наводкам выходной сигнал усилителя 8 при выключенном источнике .1 излучения в течение интервала времени В через ключ 11 . поступает на интегратор, состоящий иэ операционного усилителя 17 и конденсатора 15 обратной связи. Выходное напряжение поступает на прямой вход усилителя 8 и компенсирует напряжение, действующее на его инверсном входе. Фотодиод 6, закрытый заслонкой 25, осуществляет температурную компенсацию дрейфа темнового тока фотодиода 5. Очередной синхроимпульс, поступающий с выхода генератора 4 и возбуждающий светодиоды .источника 1 излучения, выключает ключ 11 и через интервал времени й на время С включает ключ 12. Интерзвал времени С и С определяютсяаформирователями 10 и 13 соответственно. Включение ключа 12 на время 1 обеспечивает исключение ошибок изме рения, связанных с-переходными процессами в управляемом генераторе 3 тока, источнике 1 излучения, а также фотодиодах 5 и 6, Вь 1 ходной сигнал усилителя 8 запоминается конденсато,ром 16 и сохраняется в течение всего такта работы устройства до прихода следующего синхроимпульса. Таким образом, напряжение на выходе усилителя;1 8 определяется интенсивностью отраженного от объекта 2 светового потака согласно выражению 883(2) 40На выходной шине 26 формируется напряжение, линейно зависящее от измеряемого перемещения, а на выходной шине 27 - цифровой код, который свягде Б - выходное напряжение припостоянном .излучаемомсветовом потоке;- коэффициент пропорциональности,Из выражения (2) следует, что зависимость выходного напряжения яв"ляетсянелинейной (фиг.З). Для компенсации указанной нелинейнбстии расширения диапазона измеряемыхперемещений в данноеустройствовведены функционапьный преобразователь 19 и управляемый генератор 3,что обеспечивает линеаризацию выходной характеристики устройства.Функция преобразователя 19 определяется следующим образом. Задается линейная характеристика выходного напряжения в функции измеряемого расстоя.ния согласно выражению где Б щ - линейно изменяющеесявы гвыходное напряжение;а,Ь - коэффициенты.При этом выходное напряжение преоб, раэователя 19 определяется по форму- ле мгде О.р - напряжение, управляющее изменением светового потока. С учетом выражений (2) и (3) имеем ц =а-ЬР-КК Р -, (5)1 где Кз - коэффициент пропорциональности.Иэ выражений (5) и (6) получаем функцию преобразователя 19 где ККз К КТаким образом, мощность излучения источника 1 изменяется в функции измеряемого расстояния согласно выраженив (7). При этом получается линейная выходная характеристика (фиг.З),Также с выхода преобразователя 19 напряжение поступает на АЦП 20, где преобразуется в цифровой код. Цифровой код с выхода АЦП 20 поступает на информационные входы ПЭУ 22, на адресные входы которого поступает код с выхода задатчика 21 выходных характеристик. При этом ПЗУ осущест- вляет цифровое преобразование входного информации согласно заданной эадатчиком 21 функции. Указанное преобразование необходимо при включении данного устройства в систему управления ротором ЦБА. Дешифратор 23 преобразует код ПЗУ в двоично-десятичный и результат измерения индицируется индикатором 24.зан с измеряемым перемещением зависимости, определяемой задатчиком 21,Формула изобретенияУстройство для измерения линейных перемещений, содержащее источник из- лучения, три операционных усилителя, два ключа, два конденсатора, резис О тор и фотодиод, анод которого предназначен для соединения с источником опорного напряжения, а катод соединен с инверсным входом первого операционного усилителя и через резистор - с 15 объединенными информационными входами первого и второго ключей., которые соединены с выходом первого операционного усилителя, выход первого ключа соединен с инверсным щ входом второго операционного усилителя и через первый конденсатор -с прямым входом первого операционного усилителя, который соединен с выходом второго операционного усилителя, 25 прямой вход которого предназначендля :оединения с общей шиной, выход вторзго ключа через второй конденсатор "оединен с общей шиной и прямымвходом третьего операционного усили- ЗО теля, выход которого является первым выходом устройства, и соединен с инверсным входом третьего операционного усилителя, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повышения точности измерений, оно снабжено управляемым генератором тока, первым. усилителем .напряжения, последовательно соединенными задающим генератором, первым формирователем вторым формирователем и вторым усилителем напряжения, вторым фотодиодом, соединенным последовательно функциональным преобразователем, аналогоцифровым преобразователем, постоянным запоминающим блоком с задатчиком выходньп характеристик, подключенным к его управляющему входу, дешифратором и индикатором, выход задающего генератора соединен со стробирующим входом управляемого генератора, тока, входом первого усилителя напряжения, выход которого соединен с управляющим входом первого ключа, выход второго усилителя напряжения соединен с управляющим вхопом второго ключа, выход третьего операционного усилителя соединен с входом функционального преобразователя, второй выход которого соединен с информационным входом управляемого генератора тока выход постоянного запоминающего блока является вторым выходом устройства, выход управляемого генератора тока соединен с источником излучения, инверсный вход первого операционного усилителя соединен с анодом второго фотодиода, катод которого предназначен для соединения с источником опорного напряжения, источник излучения выполнен в виде группы светодиодов, а перед вторым фотодиодом расположена заслонка.1245583 4Таблица 2 Состав чистящего средства1 Г:.Т Г Показатели г Известный Внешний вид изапах От светлогодо темносерого цвета Темносерый Содержание гидросульфита натрия, Е 16 16 16 Не менее 15Не менее 4 15 4,3 4,0 4,4 Содержание ПАВ,Е 4,4 Остаток послемокрого просева на сите ссеткой У 01,Х 4,0 4,0 3,0 Не более 10 4,0 Содержание нерастворимого вводе остатка (абразива),Е 61 61 61,2 1,4 1,5 1,5 степень удаления ржавчины время удаления застарелойржавчины, мин 3 5-10 качество очищаемой поверхности Очищаемая поверхность шероховата, Во" да стекает неравномерно; ВНИИПИ Заказ 3959/16Тираж 391 Подписное Произв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Практические испытания по удалению ржавчиныколичество чистящего средства на свежезагрязненную кафельную поверхность 1 пластинку) размером, 75 х 45, г Со слабым запахом гидросульфита 68,9 69,3 Не менее 45 На ватном тампоне не остаются пигментные загрязнения Очищаемая поверхность гладкая, не имеетцарапин. Вода стекает с поверхности равномерно.