Автоматты өлшеу режимі

Жоспар:

1. 1.Кіріспе.
2. 2.Автоматты өлшеу режимі
3. 3.Желіден бағытталып өлшейтін блокты әмбебап, әрі    

                          автоматты жиілік өлшеуіш

4. 4.Негізгі ерекшеліктері мен қасиеттері.
5. 5.Трансформаторларды сынау құралы
6. 6.Құрал және осы құралдың жұмыс істеу принципі
7. 7.Қорытынды
8. 8.Қолданылған әдебиеттер

Кіріспе

Стандартталмаған өлшеу құралдары бұл – белгілі бір бағытты (бағыттың қандай болуы тікелей өндіріс орнына байланысты) өндірісте, өнеркәсіпке қажетті операциялар үшін арналған құралдар

Стандартталмаған өлшеу құралдары өнеркәсіпте жүздеп – мыңдап шығарыла бермейді. Олар пайдалану ауқымына, қолдану саласына байланысты болады. Өлшеу құралының күрделілігі қолданылатын үрдіске, өндірісінің көрсететін, атқаратын қызметіне және қоғамдағы пайдалану қажеттілігіне тікелей байланысты.Стандартталмаған өлшеу құралдары қолдану кәдуілгі стандартталған өлшеу құралдарын  қолдану үрдістер жиынына өте қатты ұқсас болып келеді. Дегенмен әр іс-әрекетінің өзіндік ерекшеліктермен оңашаланып тұрады. ”Стандартталған” ұғымы адамның сана сезіміне сапалы, мықты, тиімді, өте пайдалы және басқа да жағымды ойлар, жағымды ассоциациялы сөздер басқа келеді. Стандартталған өлшеу құралдары стандартталмаған өлшеу құралдарынан “атақтылығымен” өзгешеленеді. Басқа сөзбен түсіндіруге бет алғанда, стандарталған өлщеу құралдарының атауларын стандартталмаған өлшеу құралдарынан көбірек кездестіріп тұруы мумкін немесе  стандарталған өлщеу құралдары стандартталмаған өлшеу құралдарынан пайдалану жағынан ауқымды орын алады.

Автоматты өлшеу режимі.

«Старт» батырмасын басқан уақытында объекттің үстінен 0,5А-ге тең бір қалыпқа келтірілген ток жіберіледі және кешенді кедергіні өлшеу жүргізіледі. 

Кедергінің өлшенген мәніне сәйкес (курстық жұмыстағы кесте 1-де көруге болады).

1 тәсіл.

Өлшеудің қажетті диапазонын таңдаудан кейін кесте 1-ге сәйкес құрал керек болған бір қалыпқа келтірілген өлшенетін ток мәнін бекітеді (0,5А немесе 5А).

Құрал объект кедергісінің 30 өлшеу тізбектей жүргізеді (1 секундына бір рет) және шығарған мәндерді бір бірімен салыстырады. Егер алынған нәтижелер ең кіші разрядынан 9 бірлікке өзге болып тұрса, өлшеу циклі 5 минут қайталанып тұрады. Осы уақыт өткеннен кейін құрал автоматты түрде өлшеудің келесі тәсіліне өтеді.

Егер алынған нәтижелер ең кіші разрядынан 9 бірлікке өзге болып тұрмаса, өлшеу үрдісі тоқталады және сандық таблода орамының омдық кедергі өлшенген мәні көрсетіледі. Осы жағдайда индикатор белгі береді, осы белгі кедергі мәнінің қандай бірлікте («Ом» немесе «мОм») өлшенгенін көрсетеді және температура көрсететін белгі орнында шамның жанып-өшіп тұруы.

2тәсіл:

Құрал өлшеудің белгіленген диапазонына (0,5А немесе 5А)  сәйкес таңдалған қысымнан өткізілген бір қалыпқа келтірілген ток шамасын устап тұрады. Сонымен қатар қойылған әдістеме бойынша жүргізіледі, яғни «токты бір қалыпқа келтіргіш» көзі режимінен «кернеуді бір қалыпқа келтіргіш» көзі режиміне ауыстыруды жүргізеді.

Құрал өлшенетін объектінен өтетін I_x тогын периодты түрде өлшейді және периодты түрінде салыстырады. Осындай I_x тогын периодты түрде өлшеуді және периодты түрінде салыстыруды қайталанып тұрады және осы іс-әрекеттер тізбектілік тек 30 өлшеу мәндері ұқсамаулылығы 1%-дан жоғары болмаған жағдайда ғана тоқтатылып, тиісті нәтижесін шығарады. Салыстыру шартын орындаудан кейін өлшенген ток есте сақталады және өлшенетін кедергіде құрал кернеуді өлшеуге көшеді. Осы да іс-әрекеттер тізбектілігі өлшеу мәндерінің 3-тен тұратыны кіші разрядынан 9 бірлігінен үлкен болмауының ұқсамауы болып табылады. Кедергінің мәні Ом заңы бойынша есептеледі және сандық таблода көрсетіледі.

Стандартталмаған өлшеу құралдарының Қазақстан Республикасы талаптары, керекті жағдайда халықаралық, мемлекетаралық талаптары болады. Осы талаптар стандартталған өлшеу құралдарының жалпы талаптарына ұқсас болып келеді. Олар:

• адам өміріне және қоршаған ортаға қауіпсіз болуы міндетті талап;
• әр құралдың бөлек сертификаты немесе пайдалану мен метрологиялық қамтамасыз етумен байланысты сипаттайтын құжаттары болуы;
• техникалық шарттарға сай болуы мен оған қарасты талаптардың болуы; тағы басқалар.

Стандартталмаған өлшеу құралдары жүйеде орнату келесі жағдайда болады:

• егер стандартталған өлшеу құралдары берілген техникалық талаптарды қажетті көлемде қанағаттандырмаса;
• егер стандартталған өлшеу құралы оған «туыстас» стандартталмаған өлшеу құралымен салыстырғанда толығымен және керекті дәлдікпен нәтижеге қол жеткізуге мүмкіндік бермесе;

осы және басқа жағдайлар орнатылатын стандартталмаған өлшеу құралының номенклатурасына тәуелді болады. Оның осы орнатылған стандартталмаған өлшеу құралының номенклатурасы минимал мәнге ие болуы қажет.

Курстық жұмыста өлшеу құралдарының стандартталмаған түрін ашып көрсету үшін әр түрлі стандартталмаған өлшеу құралдары мысалға алынады. Құралдардың құрылысын, құрамын, жұмыс істеу принциптерін, болатын үрдістердің ерекшелігі, қоршаған ортаның әсерін және оған керісінше (яғни қоршаған ортаның әсері, әдетте, бұл жұмыс орнының температурасы, ауаның салыстырмалы ылғалдылығы, ауаның түсіретін қысымы болып табылады), қолданылатын шамалар мен пайдалану саласын қарастырумен болады.

Берілген жұмыста келтірілетін құралдарға жалпы шолу немесе құралының қасиеттерін, пайдалану саласын, нормативтік құжаттарды және басқа да ақпараттарды үлгі етіп немесе құрал құрылым пайдалана отырып, жаңарған өлшеу құралына бет алу. Келтірілген құралдар өзге метрологиялық құралдар секілді өзінің салыстырып тексеру уақытында жүргізілу міндетті болып табылады.

Желіден бағытталып өлшейтін блокты әмбебап, әрі автоматты жиілік өлшеуіш

Арналуы:

• • Стандартталмаған желі жиілігін өлшейтін (ЧУБА-С) желі жиілігін автоматы түрде өлшеуге арналған. Құрал өзінің төртзарядты сандық таблода өлшеу нәтижесін тікелей шығарады.
  • Құрал жылытылатын ғимаратарда, бөлімдерде жерде қолданылады, сонымен қатар кез келген орын ауыстыру құралымен жөнелтіле береді.
  • Құралды пайдалану шарттары:

• Қоршаған ортаның пайдалануға қолайлы температурасы +5…+50⁰С
• Ауаның салыстырмалы ылғалдығы  30…80%
• Атмосфералық қысым  720…780 мм.сын.бағ.

Алыатын желінің жиілігін өлшеу келесідей жағдаяттар арқылы жұзеге асырылады

Екі ретті орамнан алатын желінің жиілігімен және 3В амплитудасымен синусоидты белгі құралдың кіру бөлігіне жеткізіледі. Ол өз жағынан тікбұрышты импульстардың сәйкес жиілігіне ретін құрайды. Құрайтын қайтару мен кілт импульс сызбасына келетін импульстің әр тұрлі бөлгіш коэффициентімен белгілі бір ретті жиіліктің бөлу мәні шығарады. Опоралық жиіліктік кварцтық генератор 4 МГц-ке тең жоғарықалыпты импульсттерді шығарады. Опоралық жиіліктің бөлгіштігі арқылы 64-ке бөлінеді.

Тікбұрышты импульстар опоралық бөлгіш жиілігінен 62,5 кГц-ке тең жиілігімен декадты есептегіші блогының кіру бөлігіне келеді, кілттің ашылу уақытында, яғни алтын желінің еретін жиілігінің төрт периодына тең уақыт аралығында кіру бөлігіне жеткен импульстердің саны есептеледі. Блокта декадты есептеуіш белгі дешифрленеді де құралдың сандық таблода ондық түрінде индицирленеді. Декадты есептеуіштер қайта есептеу режимінде жұмыс істейді және өлшеудің әр циклінде нольдік қалыптан санауын бастап отырады. Осы жағдайда, егер алатын желінің жиілігі 50 Гц-ке сай болса, онда оның төрт периодында есептеуіштің кіру бөлігіне 5000 импульс жетеді, есептеуіштер өз санауын 5000 қалпында тоқтатады және сандық таблода 50,00 Гц саны индицирленеді. Мысалы, егер жиілік 50,05 Гц-ке дейін жоғарылайтын болса, онда есептеуіштердің кіру бөлігіне 4995 импульс келеді, санау 5005 қалыпта тоқтатылып, табло өлшеу нәтижесі ретінде 5005 Гц индицирленеді.

Қолданылған өлшеу тәсілі көрсетілімдердің төмендеуіне әкеліп, қатесін шығаратындықтан, өлшеніп жатқан F жиілігінің дәл және нақты мәнін төменгі формуламен анықтауға болады:

F=2500/(100-F_м),

Мұндағы, F_м – жиіліктің құралмен өлшенген мәні.

Өлшеуде 50 Гц мәнге қатысты жиіліктің қателігі 0,5 Гц немесе одан кіші болған жағдайында қателікті ескермеуге болады, егер де жиіліктен ауытқу тым жоғарылап кеткенде, жалпы түрде ∆F Гц-ке ауытқығанда, онда көрсетулерді 0,02 ( ∆F)² Гц-ке жоғарылату керек.

Құрал құрылым жағынан екі шығару платадан жиналған және олар металлдан жасалған корпустан құрылған.

Құралдың алдыңғы тақтайында келесі аталғандар кіреді:

• Ток қосу батырмасы («Сеть» батырмасы);
• Индикаторлардың жарықтылығын басқару батырмасы («Яркость» батырмасы);
• Жұмыс істеу режимін ауыстыру батырмасы («Режим» батырмасы);
• Төртзарядты индикаторлық табло;
• Частотомерді қосу көздері («Частотомер» көзі);
• Генераторды қосу көздері («Генератор» көзі);

Құралдың артыңғы тақта бөлігінде келесі элементтер орналастырылған:

• Сақтағыш;

Жерге қосылу клеммасы.

Әр өлшеуіш құрал өзінің салыстырмалы қателігі болады. Кез келген салыстырып тексеруден, калибрлеуден өткен құралдар арқылы басқа өлшеуіш құралдары салыстырып тексерілетіні көп кездеседі. Өлшеуіш құралды сол құралдың өлшеу функциясын әр бір жақтан салыстырып тексеру үшін екі немесе одан да көп өлшеуіш құралы керек болған жағдайда стандартталмаған өлшеуіш құралы пайдалануы мүмкін. 

Яғни салыстырып тексеру, калибрлеу және басқа да метрологиялық, өлшеуіш үрдістерін бағалайтын адам – салыстырып тексеруші. Көп шешілетін сұрақтар мен тапсырмалар сол адамдарға байланысты

Осы жұмыста елесі нормативтік құжаттарға сүйенілді: ГОСТ 12.2.007.0-75, ГОСТ 8.326-78 өзгертілгені келесіге: ГОСТ 8.326-89, ГОСТ 22261-82, ГОСТ 2.601-68, ГОСТ 8.001-80, ГОСТ 8.009-84, ГОСТ 8.513-84, ГОСТ 16263-70РД, ГОСТ 50-660-88, МИ 202-80, МИ 1314-86 және тағы басқа шетел және Қазақстан Республикасының стандарттары, құжаттары.

Әлемде стандартталмаған өлшеу құралдарын пайдулану өте үлкен орын алады. Стандартталмаған өлшеу құралдары қолдану саласы да үлкен көлемді. Ол ғарыш өнеркәсібінен бастап енді саудаға кіріп жатқан кіші компаниялармен біте қана қоймай, қоғам дамуымен бірге немесе паралель өркендетілуде.

Қазіргі уақыттың өзінде-ақ стандартталмаған өлшеу құралдарын дайындау өнеркәсіп, фирма, кәсіподақ, компания, өндірістің басқа да күрделі орындары сауда нарығында өз орнын табуда.

Осындай жағдаяттар Қазақстан Республикасы өзіндік әсерін тигізіп, соған қарасты ізін қалдыруда.

Жалпы, стандартталмаған өлшеу құралдарын жасау, көбіне, өнеркәсіптердің тікелей сұранысына тәуелді. Яғни стандартталмаған өлшеу құралдарын дайындау тапсырыс бойынша болады.

Трансформаторларды сынау құралы

Арналуы:

1. 1.Құрал стандартталмаған өлшеу құралына жатқызылады.
2. 2.Үлкен индуктивтілігі бар трансформаторлар орамдарындағы тұрақты тогының омдық кедергіні өлшеу үшін арналған. Сонымен қатар айналмалы машиналардың, қосу-өшіру контактілерінің, электр двигательдерінің коллекторларының, кабельді байланыстарының, қыздыру нүктелерінің, т. б.  тұрақты тогының омдық кедергіні өлшеу үшін арналған.
3. 3.Құралдың жұмыстық климаттық жағдайлар:

• Қоршаған ортаның температурасы минус 20ºС-тан плюс 40ºС-қа дейінгі аралықты қамтылуы қажет;
• 30ºС температурадағы ауаның салыстырмалы ылғалдылығы 95%-ға дейін;
• Атмосфералық қысым 84 кПа-дан 107  кПа-ға дейін өзгеріп тура алатындығы.

Ескертулер:

R_М – өлшем диапазонның бекітілген максималды мәні;

R_X – құралдың керсетулері.

Құрал жұмысының негізін кедергіні өлшеудің екі тәсілі кең қолданылады:

• тікелей бағалау тәсілі немесе бір қалыпқа келтірілген ток тәсілі (кейін — №1 тәсіл);
• вольтметр-амперметр тәсілі немесе жанама тәсілі (кейінгіде — №2 тәсіл).

№1 тәсіл негізіне өлшенетін объектте бір қалыпқа келтірілген тұрақты ток өткізгендегі кернеу шамасының төмендеп кетуін өлшеу бекітілген.

№2 тәсіл негізіне өлшенетін объектте тұрақты токтың шамасын өлшеу және кернеу шамасының төмендеуін өлшеу, сонымен қатар алынған нәтижелер арқылы Ом заңы бойынша кедергіні есептеп шығару.

Өлшеу тәсілін таңдалуы өлшеуге алынған объектінің түріне өте тәуелді. Кіші индуктивті қысым жағдайында №1тәсіл кеңінен қолданылады, ал үлкен индуктивті қысым жағдайында №2 тәсіл қолдану тиімді.

Трансформаторларды сынау құралының негізгі көзге түсітін артықшылықтарының бірі бұл оның автоматты және жай (адам еңбегінің болуымен түсіндіріледі) жұмыс істеу режимдерін қамтамасыз ете алуы болып саналады.

Автоматты емес, адамның тікелей басқаруымен жүретін өлшеу режимі.

Тікелей басқаруымен жүретін өлшеу режимі диапазонның таңдау «+» немесе «-» батырмалары арқалы таңдалады. Ол оператордың өлшеу үрдісін жеделдетуге мүмкіндік береді (өлшеу біту жайында шешімді микропрограмма емес оператор қабылдайды) немесе өлшеу автоматты режимде бола алмайтын жағдайында кешенді кедергінің үлкен мәнімен бірге орамдардың омдық кедергіні өлшеу жұмысын жүргізе алады.

Трансформатордың орамының кедергісінің мәні температураға тәуелді. Температура оператор өзі құралдың батырмалар жиыны арқылы енгізу арқылы жүргізіледі немесе температура құрал кешеніне кіргізілетін сандық белгі беруші көмегімен өлшенеді.

Трансформаторларды сынау құралының басқару ерекшелігіне жететіндей назар аудару үшін қосымшалар қыстырылған. Онда трансформаторды сынау құралының электр платасы ток көзінің сызбасы келтірілген. Онда кедергілер, ток көздірі, кернеу көздері, ток ағымын керекті қалыпқа келтіретін реостат сияқты құрылғылар және олардың паралель мен тізбекті жалғанған элементтер көрсетілген.

«ФАЗА – НУЛЬ» тұйық тұйықталу тізбегінің тогын өлшеу құралы

ФАН-1М

БЭС 021.00.00.00 ТО

Арналуы:

1. 1.Өëøåóқұðàëûñòàíäàðòòàëìàғàíөëøåóқұðàëäàðқàòàðûíàæàòқûçûëàäûæәíåìûқòàïæåðìåíáàéëàíûñòûðûëғàíòðàíôîðìàòîðíүêòåñ³ìåíæәíåôàçàëàðûíûңàóûòқóáұðûøû 30±25°-пен 50 Гц жиілігі мен 380/220 В айнымалы ток желілерде фаза-нуль тізбегінде бірфазалық тұйық тұйықталудың тогын өдшеу үшін арналған.
2. 2.Құралдың жұмыс істеудегі климаттық жағдайлар:
   1. 1. 1. Температура минус 20°С-тан плюс 40°С-қа дейінгі аралығықты алады.
         2. Температурасы 30°С уақытында ауаның салыстырмалы ылғалдылығы 90 %-ға дейін.

Құрал және осы құралдың жұмыс істеу принципі

Құралдың құрылымы ауыспалы болып келеді. Құралдың бүкіл басқару элементтері алдыңғы тақтаға шығарылған, ал қою операциясы бояу және ұқыпты өтеді, шығуға арналған клеммалар сыртқы басқару тақтасында орналастырылған. Құралдың ішкі бөлігінде де басқару элементтері бар.

Құралдың сыртқы көріністері және басқару ерекшеліктері 3-қосымшада көрсетілген.

Құралдың жұмыс істеуінің негізіне қысқа тұйықталудағы 10 мс-тан жоғары емес уақыты бар шектеулі өтімділікпен тогын өлшеу енгізілген. Бірфазалық қысқа тұйықталу тиристор мен шунт арқылы жүргізіледі (қосымшаларға назар ардарғанда көбін түсінуге болады). Тиристордық ашық болған уақыты арқылы тогтың өту уақыты анықталады.

Қысқа тұйқталу кезінде тізбекте әр түрлі бір жерден екінші жерге өту үрдістері болып жатады. Осындай бір жерден екінші жерге өту үрдістерінен болатын қателіктерді шешу үшін өлшеу екі тактпен жүргізіледі. Алғашқы, бірінші тактта кернеу шамасына қарағанда ток келтірілген шамасының қозғалу бұрышы өлшенеді. Кейін, екінші тактта өлшенген қозғалу бұрышына сәйкес болатын кездегі қысқы тұйықталу.

Қысқа тұықталу тогын өлшеу

Өлшеу бастынан 5с өткенде басқару блогы жартытолқын мезетінде бұрышымен сәйкестенген импульс басын құрайды.

Шунттан түсірілген кернеу амплитудасы қысқа тұйықталу тогына пропорционал.

Басқару блогы кернеу импульсінің амплитудалық мәнін өлшейді. Қысқа тұйықталу тогының эффективті мәні болатын өлшеу нәтижесі құралдың таблосында анық та, түсінікті етіп те сәулелердің көмегімен шығады.

Қорытынды

Кейбір стандартталмаған өлшеу құралдары стандартталған өлшеу құралдарымен қабаттасып қолдана береді. Мысалы, «ФИЛЬТР-1» стендінің видеобақылау және өлшеу жүйесінде стандатталған өлшеу құралдары мен стандартталмаған өлшеу құралдары қолданылады. Стандартты датчик (МЕТРАН типтес) көмегімен кететін су шығыны (диафрагмадағы қысымның өзгерісін), РУ циркуляциялық орталықтағы қысымы, сонымен қатаркеңейтетін бактағысудың деңгейін өлшейді.

Осы мысалда қолдану құралдың ауқымдылығы арналуына байланысты болып келеті шығады.

Сонымен стандартталмаған өлшем құралдарын пайдалану басқа да өлшеу құралдары сияқты болып келеді. Оның тек стандартталған өлшеу құралы секілді кең көлемді пайдалана бермейді

Келтірілген құралдар стандартталмаған қаралдар қатарына кіреді. Оларды қолдану өнеркәсіпке байланысты. Әр құралдың өз ерекшелігіне назар аударғанда олардың басқа құралдар секілді еркін қолдана береді. Стандарталмаған өлшеу құралдарының стандартталған өлшеу құралы сияқты периодты түрде аттестацияланады немесе (және) салыстырып тексеріледі. Әр құралдың пайдалану шеңбері бар болғандықтан, кез келген көрінген өндірісте оны пайдаланып жатқан салыстырып тексерушіні көре алмайсын. Бірақ ол үлкен өнеркәсіп орталықта міндетті болу бекітілген шарт емес. Стандартталмаған өлшеу құралдар кіші өндіріс орында кездесіп қалуы да әбден мүмкін, себебі стандартталмаған өлшеу құралдарын құрайтын, жинайтын немесе өндіретін кәсіпорын-мекемелер өте көп жағдайда өнекәсіп, жалпы кез келген осы құралды қолдануға рұқсат алған фирманың берген өтінішіне байланысты.

Термометрлердің кедергісі көмегімен судың температурасын өлшеу жұмыстары жүргізіледі. Стандартталмаған құралдар арқылы орын ауыстыру дебрисінің видеобақылау үрдісін жүргізу және кейіннен өңдеуден өткізілетін фильтрлердің әр түрлі құрылым жұмысының тиімділігін қамтамасыз етеді.

Осы мысалда қолдану құралдың ауқымдылығы арналуына байланысты болып келеті шығады.

Сонымен стандартталмаған өлшем құралдарын пайдалану басқа да өлшеу құралдары сияқты болып келеді. Оның тек стандартталған өлшеу құралы секілді кең көлемді пайдалана бермейді және ұйымның қажетті деп танылған өтінішіне байланысты.

Пайдаланылған әдебиеттер:

1. 1. ГОСТ 8.326-78
   2. ГОСТ 8.326-89.
   3. СТ РК 2.79-2004.
   4. http://gost.vghost.ru/doc-21876.html.
   5. http://www.eurocert.ru.
   6. http://www.st-cert.ru.
   7. Республики Казахстан, с 01.01.2006 года по 31.12.2006 года.
   8. Т.б. интернет желінің ресурстары.Қосымша 1

Трансформаторларды сынау үшін арналған құралдың электрлік сызбасы

Қосымша 1 (жалғасы)

Трансформаторларды сынау үшін арналған құралдың электрлік сызбасы

Қосымша 2

Электр платаны басқару сызбасы

Ток көзінің электр платасының сызбасы

Қосымша 3

    Сурет 1. Құралдың сыртқы түрі және басқару элементтерінің алдыңғы тақтасында орналасты.

Сурет 2. Құралдың артынан қарағандағы көрінісі.

ФАН-1M электр сызбасы

Қосымша 4

Өңдеу және басқару блогының платасы