Сетка датчика В1 представляет собой два изолированных один от другого электрода, выполненных в виде чередующихся тонких проводников. Капля, по­падая на сетку, замыкает электроды и резко снижает сопротивление датчика. В комплект аппаратуры для разбраковки пакетов с жидкостью входят, кроме электронного блока, механизмы привода подпружиненного диска, захвата и сброса бракованных пакетов.

Аппаратура разработана на кафедре автоматических систем управления Семипалатинского технологического института мясной и молочной промышлен­ности.

Электронный блок этого комплекта аппаратуры может найти применение и в других областях народного хозяйства, связанных с использованием в тех­нологическом цикле проводящей жидкости (растворов кислот, щелочей, вин, пива и др.), для контроля непрерывности потока жидкости либо, наоборот, возникновения утечки. Естественно, что при этом придется переработать конст­рукцию датчика и изменить систему коммутации контактов реле.

На рис. 8 изображена принципиальная схема одного канала информацион­ной системы контроля технологических процессов на предприятиях химической, Пищевой и других отраслей промышленности. Система предназначена для заме­ны громоздких щитовых электроизмерительных приборов на пультах контроля и управления и позволяет наглядно фиксировать любые отклонения от задан­ного технологического режима. По существу, это простой усилитель входного Информативного сигнала постоянного тока к неоновому индикатору ИН13.

Устройство состоит из входного дифференциального усилителя на полевых транзисторах, согласующей ступени, выполненной по схеме эмиттерного повто­рителя, и выходной ступени.

Резистор R4 служит для балансирования входного усилителя. Резистором R6 устанавливают максимальную длину светящегося столба индикатора. Кон­денсатор С1 устраняет разрыв столба из-за импульсной помехи. Диод VD1 ис­пользован как линеаризующий элемент. Максимальная длина свечения столба обеспечивается при изменении входного напряжения устройства в пределах от О до 1 В.

Устройство обеспечивает требуемую точность контроля технологических па­раметров, позволяет создать компактное табло для оперативного и наглядного контроля производственных процессов. К достоинствам этих индикаторов можно отнести их относительно малую энергоемкость, легкость выравнивания отдель­ных каналов по чувствительности путем простой подборки элементов резистив-ных делителей напряжения и, наконец, низкую стоимость.

Авторы этой конструкции Л. Шепелевский и А. Ярыгин.

Интересный прибор для контроля качества поверхности листового стекла разработали московские радиолюбители Л. Моторов и М. Усвицкий.

В основу принципа действия прибора положено свойство передающей теле­визионной трубки реагировать на малейшие изменения времени прохождения световых лучей от отражающих внешних и внутренних поверхностей наблюда­емых объектов до точки наблюдения, что выражается в появлении сложных интерференционных изображений на экране кинескопа.

На рис. 9 изображено схематически устройство этого прибора. Он состо­ит из подставки 9 (рис. 9,6) для укладки контролируемого листа 8 стекла. Лист освещен плоским источником света 4 с решеткой 7, выполненной в виде череду­ющихся непрозрачных полос с параллельными краями. Осветитель укреплен шарнирно на стойке 3. Осветитель и лист стекла располагают таким образом, чтобы свет падал на лист нормально к его поверхности.

За осветителем на треноге 5 установлена приемная телекамера 6 промыш­ленной телевизионной установки, например ПТУ-26М. Отраженный от стекла свет воспринимает приемная камера и после преобразования в приемном уст­ройстве 2 воспроизводится на экране телевизионного приемника 1 установки. На экране будет видно отраженное изображение чередующихся темных и светлых полос. Если поверхность стекла безупречна, то полосы будут параллельными с четкими краями. Если стекло имеет дефекты, то полосы на экране будут иметь местные искривления и размытые границы, как показано на рис. 9,6.

Для объективной оценки качества поверхности стекла в установке преду­смотрено устройство, измеряющее постоянную составляющую видеосигнала. Оно состоит из узла выделения видеосигнала из общего телевизионного сигнала, де­тектора и интегрирующей RC-ячейки, нагруженных стрелочным или цифровым индикатором напряжения. Измерительное устройство предварительно настраи­вают по образцовому бездефектному стеклу заданного размера, фиксируют по­казание, соответствующее норме, и по отклонению от этого значения судят о степени дефектности стекла.

Схема измерительного устройства здесь не показана, так как она не имеет особенностей. Продетектированный видеосигнал можно получить с выхода ви­деодетектора телевизионного приемника, если зашунтировать выход конденса­тором такой емкости, чтобы снять высокочастотную составляющую флуктуации, а затем подать на вход стандартного вольтметра постоянного тока.

Все остальные узлы прибора входят в комплект стандартной промышлен­ной телевизионной установки.

Описанный метод исследования может быть применен для контроля и дру­гих видов стекла (выпуклого, цилиндрического, сферического, зеркального), для контроля качества поверхности любых изделий, отражающих свет.

3. Устройства контроля различных параметров процессов промышленного производства

На рис. 10 изображена принципиальная схема устройства для измере­ния контрастности отпечатка, полученного через копировальную бумагу на бе­лой мелованной бумаге. Автор конструкции А. Бурыгин.

Прибор состоит из выносного блока фотоприемника с осветителем и изме­рительного электронного блока.

Выносной блок (рис. 10,а) представляет собой светонепроницаемый кожух 2 с двумя наклоненными под некоторым углом один к другому тубусами, в одном из которых размещен осветитель 4, а в другом — фотоприемник 1. Приемник и осветитель оснащены светофокусирующими линзами 3. Выносной блок устанав­ливают на расположенный на столе лист 5 бумаги с отпечатком. Чем конт­растней отпечаток на бумаге, тем меньше света отражается от его поверхно­сти, тем больше сопротивление фоторезистора 1 фотоприемника.

Фоторезистор подключен к сбалансированному мосту Rl — RIO, VT1 — VT4 измерительного блока. Большему сопротивлению фоторезистора R1 соответству­ет больший разбаланс моста и большее отклонение стрелки индикатора РА1. Резистором R9 балансируют мост — устанавливают на нулевую отметку стрелку прибора РА1 — при установке выносного блока на лист с отпечатком нормаль­ной контрастности, а резистором R11 выбирают требуемую чувствительность ярибора (рис. 10,6).

Естественно предположить, что возможности использования прибора ши­ре, чем указано автором в описании. При соответствующей градуировке прибор можно использовать для оценки качества окрашиваемых поверхностей и дру­гих подобных целей.

На рис. 11 изображена принципиальная схема устройства для контроля тем­пературы статора электродвигателя при налаживании тринисторных возбуди­телей. Авторы конструкции В. Май и В. Каржавин из г. Караганды.

Прибор состоит из измерительного термочувствительного моста и включен­ного в его диагональ транзисторного реле. Мост выполнен на транзисторах Rl — R5. Резистором R4 устанавливают температурный порог срабатывания при­бора. Транзисторное реле выполнено на транзисторах VT1, VT2 и реле К1. Контакты этого реле К.1.1 отключают электродвигатель от сети при перегреве, а контактами реле К.1.2 включается лампа HL1 аварийной сигнализации. Термо­датчик R3 размещен в обмотке статора так, чтобы был обеспечен его надеж­ный тепловой контакт с витками обмотки.

При монтаже многопроводных кабелей, контроле правильности распайки жгу­тов проводов, контроле электропроводки требуется быстро отыскать среди прочих концы, принадлежащие тому или иному проводнику кабеля или жгута. Для этой цели очень удобен «Индикатор-браслет», разрабо­танный Н. Аржановским. Индикатор (его схе­ма изображена на рис. 12) представляет со­бой электронный ключ-двухполюсник, подклю­ченный одним выводом через медный элек­трод к руке оператора, а другим — к одному из свободных концов искомого провода жгута. Касаясь пальцем концов проводников на вто­рой стороне жгута по загоранию сигнальной лампы HL1 определяют второй конец искомого проводника.

Глава 2

РАДИОЛЮБИТЕЛИ — СТРОИТЕЛЬСТВУ,

КОММУНАЛЬНОМУ ХОЗЯЙСТВУ И БЫТУ

4. ПРИБОРЫ ДЛЯ СТРОИТЕЛЬСТВА

И КОММУНАЛЬНОГО ХОЗЯЙСТВА

На рис. 13 изображена принципиальная схема электронного ограничи­теля грузоподъемности портальных кранов, разработанного С. Немешаевым.

Магнитоупругий дифференциальный датчик В1 преобразует усилие, действу­ющее на подъемный механизм крана, в электрический сигнал переменного то­ка. Этот сигнал выделяется на сигнальной обмотке II датчика и усиливается ОУ DA1. Выходной сигнал ОУ после выпрямления диодами VD1, VD2 посту­пает на вход устройства сравнения, собранного на ОУ DA2.

На другой вход устройства сравнения подан образцовый сигнал, снимае­мый с делителя напряжения RIO — R12. Сигнал положительной полярности на выходе устройства сравнения появляется только в том случае, если сигнал на инвертирующем входе (вывод 3) ОУ DA2 превысит по амплитуде образцовый сигнал, поступающий на второй вход ОУ. В этом случае сработает электрон­ное реле на транзисторе VT1 и реле К1 своими контактами (на схеме не пока­заны) отключит магнитные пускатели цепи управления механизмами подъема груза и изменения вылета стрелы.

Включением диода VD1 в цепь отрицательной обратной связи удалось рез­ко снизить влияние температуры на стабильность работы прибора. Коэффици­ент усиления ОУ DA1 равен 25. Уровень образцового сигнала устанавливают резистором R11.

В настоящее время в ряде республик и городов нашей страны проводят эк­сперименты по внедрению в практику работы государственных учреждений и предприятий режима «гибкого» рабочего дня (ГРД), при котором сотрудники сами выбирают для себя удобное время работы.

Все известные устройства учета рабочего времени работают по принципу фиксации времени прихода и ухода сотрудников, суммирования интервалов вре­мени, ограниченных этими моментами, за контрольный период (месяц) и выяв­ление соответствия каждой суммы нормам времени, установленным трудовым законодательством. При этом, как показала практика внедрения ГРД, отклоне­ния от нормы носят единичный, индивидуальный характер. Но, чтобы устано­вить этот факт, надо сравнивать все суммы, число которых равно числу ра­ботающих (на некоторых предприятиях их несколько тысяч). Если же ограни­читься регистрацией только отклонений от нормы, задача учета времени ра­боты значительно упростится. Группой разработчиков, в состав которой вошли автор книги А. Смирнов, Б. Минин (научный руководитель), Я. Воронков и В. Тальянцев, был создан прибор для регистрации только отклонений от нормы. В основу его работы было положено следующее соображение. Распределе­ние времени работающего человека в течение контрольного периода (сутки, не­деля, месяц и т. д.) состоит из двух фаз: работы — ФР и отдыха — ФО. Причем временное соотношение между этими фазами для работников любого профиля фактически постоянно и выражается соотношением: ФО = К.ХФР, где К — коэф­фициент пропорциональности, равный отношению времени отдыха к времени ра­боты в выбранный контрольный период. Наиболее удобен для расчета годовой интервал, но он может привести к неоправданно большим отклонениям от нор­мы в месячные интервалы (соотношение между ФО и ФР резко зависит от чи« ела выходных и праздничных дней в конкретном месяце, а также от числа дней б месяце).

Как будет показано ниже, выбор расчетного интервала не имеет принципи­ального значения.

Если сконструировать счетное устройство таким образом, что счет време­ни работы будет идти со скоростью В, а время отдыха — В/К и результаты сче­та будут взаимно вычитаться, то при соответствии времени работы и времени ютдыха нормам трудового законодательства к концу каждого отсчетного перио­да счетчик будет давать нулевое показание. Отклонение от нуля будет гово­рить о нарушении норм, а абсолютное значение этого отклонения — об объеме этого нарушения (число часов переработки или недоработки).

Принципиальная схема прибора, действующего по этому принципу, изоб­ражена на рис. 14,а. Прибор состоит из двухполярного стабилизированного бло­ка питания с плавным изменением выходного напряжения, узла коммутации -каналов измерения, источника прямоугольных импульсов и счетного блока.

Стабилизированный блок питания выполнен на сетевом трансформаторе Т1. В блок питания входят два выпрямительных моста (диодные сборки VD1 — VD4, VD5 — VD8), два усилителя постоянного тока на ОУ DA1 и DA2 и два регу­лирующих транзистора VT1, VT2. Выходное напряжение каждого плеча можно плавно регулировать в пределах от 1 до 15 В. Трансформатор может быть ис­пользован любой, мощностью 40 Вт, обеспечивающий указанные на схеме вы­ходные напряжения. Его можно выполнить на магнитопроводе ШЛ20Х20. Об» мотка I должна содержать 1800 витков провода ПЭВ-2 0,12; II и III — по 290 витков провода ПЭВ-2 0,25; IV — 61 виток провода ПЭВ-2 0,33.

Узел коммутации предназначен для включения реверсивных счетчиков DS1 — DSn на режим счета рабочего времени, вычитания из рабочего времени, време­ни отдыха, установки начального нулевого отсчета и для отключения счетчи­ков (например, на время нахождения сотрудника в отпуске, его болезни или на время отъезда в командировку). Первый и второй режимы включаются пе­реключателем SA3.1 — SA3.n, третий — SA2.1 — SA2.n SA4.1 — SA4.n, а послед­ний — SA5.1 — SA5.n. Переключателями SA2, SA4 и SA.5 служат обычные мик­ротумблеры.

Устройство переключателя SA3 показано на рис. 14,6. Он выполнен на герконах 3 с разомкнутыми контактами. Замыкаются контакты под действием поля постоянного магнита 5. Магнит закреплен на планке 4, жестко связанной с барабаном ключевого механизма замка 2. Ключом 1 поворачивают барабан с магнитом в нужном направлении, тем самым замыкая контакты одного из герконов.

Приходя на работу, сотрудник вставляет ключ в замок, поворачивает его так, чтобы включить счетчик в режим счета рабочего времени. В этом положе­нии ключ нельзя вынуть из замка. Таким образом, наличие ключа в замке вклю­чения говорит работникам табельной службы, что сотрудник находится на ра­боте. Уходя с работы, сотрудник поворачивает ключ в обратном направлении и вынимает его. Счетчик начинает считать время отдыха. Использование инди­видуальных ключей позволило избавиться от ошибочных включений счетных ячеек сотрудниками.

Источник двухполярньис прямоугольных импульсов выполнен по схеме муль­тивибратора на микросхеме DD1, Генерируемые импульсы через согласующий усилитель мощности {транзистор VT3) поступают на узел коммутации и далее на счетный блок. Счетный блок выполнен на электрохимических ртутных ка­пиллярных кулонометрах (РКК). В основе принципа действия этих приборов лежат процессы, протекающие на электродах, погруженных в электролит. Ку-лснометры интегрируют входной ток по времени в практически неограничен­ном временном интервале. Они обладают высокой точностью, определяемой стабильностью характеристик электрохимических процессов. Счетчики эти ре­версивные, что позволило легко решить задачу выделения разностного сигнала. На рис. 14,s изображена конструкция кулонометра. Он представляет собой стеклянный капилляр 3 диаметром 0,2 — 0,3 мм, заполненный с двух сторон ртутью, столбики 7 которой разделены каплей 6 электролита — йодной ртутью в водном растворе йодистого калия или йодистого лития. Длина участка элек­тролита определяется диаметром капилляра и не превышает 0,4 мм. В столби­ки ртути с торцов капилляра погружены никелевые электроды 1, а места 2 их ввода залиты эпоксидной смолой. Если к столбикам ртути приложить на­пряжение, то через кулонометр потечет ток и начнется электрохимическая реакция — окисление ртути на аноде и восстановление из электролита металли­ческой ртути на катоде. При этом концентрация и количество электролита ос­таются неизменными, а результат процесса выражается в перемещении капли электролита вдоль капилляра на тем большее расстояние, чем дольше течет ток и чем больше его значение. Капля электролита в капилляре служит указа­телем для шкал 4 и 5. Зона А на шкале — это допустимый интервал отклонения от нулевого положения при измерении временных интервалов.