Устройство для измерения линейных перемещений Советский патент 1986 года по МПК G01B21/00 

Изобретение относится к производству товаров бытовой хими1д и может быть использовано в бытовой химии, в производстйе чистящих средств для удаления ржавчины с эмалированных, кафельных, стеклянных, пластмассовых жестяных и оцинкованных поверхностей:,

Цель изобретения утилизация отходов.производства при одновременном повьшении чистящего действия средства.

Рецептуры приготовления чистящего средства приведены в табл.К

Обезвоженный шлам содового производства получают при обезвоживании осадка, образующегося в виде отходов при производстве соды. Состав шлама, мас.%: Са(ОН), 5-30; СаСО 25-57; CaSO 17-29; Na SO 3-8; NaCI В5; CaClj 8-20. Шлам тонкодисперсен и обладает высокоразвитой удельной поверхностью.

Отход газификации угля представляет собой золу. Низкосортные угли содержат до 50% золы. Усредненный состав золы, мас.%: 28; 8,5; SiO 57; TiO 1,8; CaO 1,6;

16,0

4,8

17,2

4,8

18

До 100

17

До 100

10

2455832

MgO 1,1 и другие примеси. Основное содержание в золе приходится на оксид кремния. Содержащийся в золе оксид алюминия, в основном, находится ji в --форме, которая легко поглощает воду и растворяется в кислотах.Удельная поверхность фракций золы, полученной при газификации угля в кипящем слое 6000-8000 , основное содержание в ней приходится на фракции 5-50 мкм.

Испытания показателей чистящего средства прюведены в соответствии с требованиями. Результаты испытаний представлены в табл.2.

Из приведенных в табл.2 данных следует, что при одинаковом режиме очистки и количестве загрязнений по сравнению с известным удельный расход предлагаемого средства в 1,5 раза меньще, время удаления застарелой ржавчины в 1,6-2,5 раза меньше, остаток: после мокрого просе- /- ва на сите с сеткой N- 01 в 2,5-3 раза

15

20

меньше, очищенная поверхность гладкая, с равномерным стеканием воды и не имеет царапин и явной шероховатости.

Т а б л и ц а 1

18,5 18,5 4,5 4,65

16

16,5

До 100 До 100

18,5

4,8

15

До 100

. Для уменьшения чувствительности устройства к фоновой засветке и паразитным электрическим наводкам выхо ной сигнал усилителя 8 при выключенном источнике 1 излучения в течение интервала времени t через ключ 1i поступает на интегратор, состоящий из 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 t на время t включает ключ 12. Интервал времени t и t определяются формирователями 10 и 13 соответственно. Включение ключа 12 на время t обеспечивает исключение ощибок изме- рения, связанных с переходными процессами в управляемом генераторе 3 тока, источнике 1 излучения, а также фотодиодах 5 и 6. Вьрсодной 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 пото- к а согласно выражению

и.ь.х..г F

(2)

где J - выходное напряжение при постоянном .излучаемом световом потоке; К - коэффициент пропорциональности. Из выражения (2) следует, что зависимость выходного напряжения яв- ляетбя нелинейной (фиг.3). Для ком- пенсации указанной нелинейности и расширения диапазона измеряемых перемещений в дaннoJё устройство введены функциональный преобразователь 19 и управляемый генератор 3, что обеспечивает линеаризацию выходной характеристики устройства. Функция преобразователя 19 определяется следунщим образом. Задается лнейная характеристика выходного нап

ряжения в функции измеряемого расстояния согласно выражению

Ueb,x.. - Ь2.

(3)

где и„., „ - линейно изменяющееся

DDfX- J

выходное напряжение; а,Ъ - коэффициенты. При этом выходное напряжение прео разователя 19 определяется по формуле

ия, и,,,,, - и,,,, ,. (4)

где - напряжение, управляющее изменением светового потока. С учетом выражений (2) и .(3) имеем

и а - bf - .q z , (5)

3-Ucp,.

(6)

где Kg - коэффициент пропорциональности.. .

Из выражений (5) и (6) получаем функцию преобразователя 19

-

2

+ К.(7)

-; 5 Q 20 25 г

0

5

0

где К, Кз , .

Таким образом, мощность излучения источника 1 изменяется в функции измеряемого расстояния согласно выражении (7). При этом получается линейная выходная характеристика (фиг.З),

с выхода преобразователя 19 напряжение поступает на АЦП 20, где преобразуется в цифровой код. Цифровой код с выхода АЩ1 20 поступает на информационные входы ПЗУ 22, на адресные входы которого поступает код с выхода задатчика 21 выходных характеристик. При этом ПЗУ осзтцест- вляет цифровое преобразование входного информации согласно заданной задат- чиком 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.

На выходной шине 26 формируется напряжение, линейно зависящее от измеряемого перемещения, а на выходной шине 27 - цифровой код, который связан с измеряемым перемещением зависимости, определяемой задатчиком 21,

с

Фор. мула изобретения 5

Устройство для измерения линейных перемещений, содержащее источник из - .лучения, три операционных усилителя, два ключа, два конденсатора, резистор и фотодиод, анод которого предназначен для соединения с источником опорного напряжения, а катод соединен с инверсным входом первого операцион

ного усилителя и через резистор - с объединенными информационными входами первого и второго ключей,. которые соединены с выходом первого операционного усилителя, выход первого кл.юча соединен с инвегюным входом второго операционного усили- теля и через первьй конденсатор - с прямым входом первого операционног усилителя, который соединен с выходом второго операционного усилителя, прямой вход которого предназначен для соединения с общей шиной, выход второго ключа через второй конденсатор соединен с общей шиной и прямым . входом третьего операционного усилителя, выход которого является первым выходом устройства, и соединен с инверсным входом третьего операционного усилителя, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерений, оно снабжено уп- равляемБМ генератором тока, первым

0

5

0

5

0

5

усилителем напряжения, последовательно соединенными задающим генератором, первым формирователем, вторым формирователем и вторым усилителем напряжения, вторым фотодиодом, соединенным последовательно функциональным преобразователем, аналого- цифровым преобразователем, постоянным запоминающим блоком с задатчиком вьпсодньпс 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 входом 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 операцио.нного усилителя соединен с анодом второго фотодиода, катод которого предназначен для соединения с источгжком опорного напряжения., источник излучения выполнен в виде группы светодиодов, а перед вторым фото щодом расположена заслонка.

Остаток после мокрого просева на сите с сеткой № 01,%

Содержание нерастворимого в воде остатка (абразива) ,%

Практические испытания по удалению ржавчины количество чистящего средства на свежеза- грязненкую кафельную поверхность (пластинку ) размером. 75x45, г

степень удаления ржавчины

время удаления застарелой ржавчины, мин

качество очищаемой поверхности

4,0

61,2

3,0

61

4,0

61

4.0

4,5

Не боле

68,9 69,3 Не мене

1,5

1,4

1,3

1.5

1,5

На ватном тампоне не остаются пигментные загрязнения

5-10

Очищаемая поверхность гладкая, не имеет царапин. Вода стекает с поверхности равномерно .

Очищаем верхнос роховат да стек неравно

ВНИИПИ Заказ 3959/16 Тираж 391 Подписное ПРОИЗВ..-ПОЛИГР. , г. Ужгород, ул. Проектная, 4

.Таблица 2

4,0

4.0

4,5

Не более 10

61

68,9 69,3 Не менее 45

1,3

1.5

1,5

5-10

Очищаемая поверхность шероховата. Вода стекает неравномерно,

Изобретение относится к изме-. рительной технике и может быть ис-. пользовано для дистанционного измерения линейньк перемещений ротора центробежного аппарата. Целью изобретения является повьшение точности измерений путем введения в устройст-г- во второго фотодиода и двух цепей. Первая цепь состоит из задающего генератора и двух формирователей, вторая цепь включает управляемый у ;генератор тока и операционньй усилитель с включенным последовательно функциональным преобразователем. Введение второго фотодиода, включенного по дифференциальной схеме и закрытого светонепроницаембй заслон кой, уменьшает температурньй и временной дрейф фотоприемного узла. Первая введенная цепь уменьшает погрешность измерения перемещения, обусловленную динамическими искажениями светоизлучающих и фотоприемных диодов. Вторая цепь позволяет компенсировать нелинейность выходной характеристики, обусловленную используемым принципом измерения, и тем, самым значительно расширить диапазон измеряемых перемещений. В устройство для управления излучателем введен управляемьй генератор тока, включенный между задающим генератором и излучателем, и функциональный генератор, что позволяет управлять мощностью излучаемого потока в функции измеряемого расстояния и получить линейную выходную характеристику в.широком диапазоне измеряемых расстояний. .Введение в устройство цепи перед блоком АЦП, состоящей из функционального преобразователя, операционного усилителя, конденсатора, ключа, усилителя, двух формировате- . лей, подключенных последовательно к задающему генератору, позволяет уменьшить погрешность измерения, обусловленную динамическими искажениями светоизлучающих и фотоприемных диодов. 3 ил. (Л с го 4 СП 00 00 со