каждого изменения нагрузки (например, после окончания посадки — высадки пассажиров). Такая корректировка может выполняться при неподвижном ТС с работающим двигателем путем решения системы уравнений (1)—(3) с использованием регистрируемых токов 1„, и 1е при неизвестных Еь и Ее. При этом одновременно может анализироваться и состояние двигателя по вычисленной функции Ее.
ВЫВОДЫ
Проведенный анализ позволяет сделать следующие выводы.
Рассматриваемая задача в предложенной постановке в принципе может быть решена при применении трех датчиков ускорения и соответствующего бортового вычислителя, работающего в режиме реального времени (при условии выполнения определенных регламентных работ по подготовке ТС к выходу на маршрут). При этом обеспечивается контроль балансировки колеса и (в случае незначительного дисбаланса) регистрация профиля пути, проходимого колесом, а также контроль параметров двигателя и амортизатора ударных нагрузок и контроль изменения степени нагрузки ТС на маршруте.
Состояние других узлов и систем ТС (шаровых опор, тормозной системы, рулевого управления и др.) в проведенном анализе не учитывалось. Реализовать их контроль представляется возможным лишь путем усложнения регламентных работ по подготовке ТС к выходу на маршрут с использованием соответствующих эталонных участков маршрута и режимов их прохожде-
ния (при усложнении бортового вычислителя). Ответ на вопрос, будет ли такой контроль более эффективным, чем периодические регламентные работы в стационарных условиях, может дать лишь детальный анализ обоих вариантов для каждого конкретного типа ТС.
Для более эффективного и надежного решения поставленной задачи представляется целесообразным оборудовать датчиками несколько колес ТС и разработать соответствующий алгоритм обработки поступающих данных бортовым вычислителем (вычислителями).
ЛИТЕРАТУРА
1. Вульфсон И. И. Некоторые заметки об опыте изложения курса теории механических колебаний применительно к задачам динамики машин // Теория механизмов и машин. - 2005. - №1. - Т. 3. - С. 44-53.
2. Сапожков М. А. Электроакустика. - М.: Связь, 1978.
3. Скучик Е. Простые и сложные колебательные системы. Пер. с англ. - М., 1971.
4. Ольсон Г. Динамические аналогии. Пер. с англ. - М., 1947.
Работа выполнена в Институте проблем управления им В. А. Трапезникова РАН.
Юрий Сергеевич Легович — канд. техн. наук, зав. лабораторией; ® (495) 334-93-61 E-mail: legov@ipu.rssi.ru
Юрий Викторович Максимов — вед. инженер;
® (495) 334-87-21
E-mail: phoenixjhanjaa@yandex.ru
Дмитрий Юрьевич Максимов — научн. сотрудник. □
Представляет МИЭМ
УДК 621.586
ИНТЕРАКТИВНЫМ ЭЛЕКТРОННЫЙ СПРАВОЧНИК "ДАТЧИКИ ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ НЕЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН"
Е. А. Карцев
Рассмотрены структура и алгоритм функционирования электронного справочника по датчикам неэлектрических
величин, в который включены не только базы данных по датчикам, но и базы знаний.
Ключевые слова: электронный справочник, датчики давления, конструкция, метрологические характеристики
Имеющиеся в научно-технических библиотеках крупных НИИ промышленных предприятий и технических вузов справочники по датчикам и приборам были выпущены в период 1980—1998 гг., позднее не переиздавались, в связи с чем помещенные в них материалы устарели и не могут быть использованы специалистами для решения задач, связанных с созданием современных измерительных систем [1, 2, 3].
Под пользователями здесь и ниже понимаются:
— инженеры проектных организаций, занимающиеся проектированием и внедрением автоматизированных систем управления технологическими процессами (АСУТП);
— инженеры конструкторских бюро, средних и малых предприятий, занимающихся разработкой новых современных средств измерения;
— специалисты в области управления качеством, занимающиеся метрологическим обеспечением систем качества, основанным на процессном подходе при реализации того или иного производственного цикла;
— потребители, решающие конкретную локальную задачу измерений одной или нескольких неэлектрических величин;
— учащиеся вузов приборостроительного или машиностроительного профиля.
Восполнять этот пробел путем издания новых справочников не целесообразно, поскольку помещенные в них материалы быстро устаревают и не могут быть рационально использованы.
Один из рациональных путей выхода из сложившейся ситуации — создание электронного справочника "Датчики для измерения неэлектрических величин", содержащего не только постоянно пополняемые сведения о технических, метрологических и эксплуатационных характеристиках новых типов датчиков, но и сведения теоретического характера. При этом программное обеспечение такого справочника должно допускать дополнение, изменение и корректировку любого из разделов справочника.
В Московском институте электронного машиностроения (технический университет) был создан электронный справочник, удовлетворяющий, по нашему мнению, требования всех вышеперечисленных групп пользователей.
При создании электронного справочника ставилась задача использования его по трем направлениям.
Первое — оказать помощь специалистам, работающим в области создания метрологического обеспечения
производственных процессов, в выборе датчиков, в наибольшей степени удовлетворяющих предъявленным к ним требованиям.
Второе — использование помещенных в электронном справочнике баз данных для проведения научных исследований путем статистической обработки содержащейся в базах информации, имея в виду, что в базах данных содержится информация по типам датчиков, изготавливавшихся в России и странах СНГ в период с 1991 по 2008 гг.
На основе этой информации можно, например, изучить закономерности изменения числа типов датчиков различных физических величин за длительный период времени, изучить закономерности изменения во времени точностных характеристик датчиков, исследовать закономерности изменения массогабаритных параметров датчиков и т. п.
Третье направление — использование справочника в качестве учебного пособия, введя в него базу знаний. Это весьма актуально для студентов вузов и инженеров машиностроительных специальностей, желающих повысить свою квалификацию в области метрологии и современного приборостроения.
Для реализации третьего направления было принято решение снабдить каждую из баз данных теоретическим разделом (базой знаний). На рис. 1 этот раздел представлен в виде блока "Программа просмотра и поиска по теоретическим материалам".
Структура такого электронного справочника представлена на рис. 1. Справочник содержит 12 баз данных по датчикам неэлектрических величин (усилия, температура, давление (абсолютное, избыточное, вакууммет-
Рис. 1
18 _БелБоге & БуБЬетБ • № 8.2009
рическое, перепад давлений), линейные перемещения, угловые перемещения, линейные и угловые скорости, линейные и угловые ускорения, параметры вибраций (амплитуда, скорость, ускорение), уровень жидких и сыпучих тел, расход жидкости и газа).
По каждому датчику, включенному в ту или иную базу, сведения о его технических, технологических и эксплуатационных показателях скомпонованы в виде технического паспорта — таблицы. В правой части таблицы располагается перечень показателей, а в левой — поля для размещения в них численных значений показателей и их размерностей. Ряд строк такой таблицы не содержит численных показателей, но обозначает сведения, необходимые пользователю, например — тип датчика, принцип действия, изготовитель, источник информации. Выбранная форма представления наглядна, лаконична и удобна для восприятия специалистами — профессионалами в области измерительной техники и метрологии.
Второй составляющей электронного справочника является программное обеспечение, состоящее из нескольких блоков. Первая программа (блок) позволяет осуществить просмотр каталога из баз. Каждая строка каталога содержит порядковый номер записи о конкретном датчике, его название и тип. Если пользователю известен тип искомого датчика, он находит его в каталоге, имеет возможность вывести на экран монитора технический паспорт датчика и сделать распечатку на принтере. Второй блок обеспечивает режим поиска тех типов датчиков, содержащихся в конкретной базе, которые удовлетворяют требованиям, заданным пользователем.
Ввод параметров, по которым осуществляется поиск, производится с клавиатуры ПЭВМ в строки и графы таблицы, аналогичной техническому паспорту датчика.
После ввода заданных условий поиска программа определит все типы датчиков, содержащихся в базе, которые удовлетворяют заданным условиям. Результат поиска представляется в виде сводной таблицы, в каждой строке которой указывается каталожный номер и тип датчика, а также числовые значения тех параметров, по которым производился поиск. Программно обеспечена распечатка паспортов всех типов датчиков, полученных в результате поиска.
Проведя сравнительный анализ параметров, содержащихся в паспортах датчиков, определенных в результате поиска, пользователь выбирает оптимальный тип датчика, который в наибольшей мере удовлетворяет решению поставленной измерительной задачи.
На практике довольно часто, даже при большом числе типов датчиков, содержащихся в конкретной базе, в результате поиска не находится ни одного типа датчика, удовлетворяющего заданным условиям. Такая ситуация может иметь место даже в случае задания только трех условий: нижний предел измерений, верхний предел измерений и основная приведенная погрешность. В этом случае приходится расширять диапазон измерения и в расширенном диапазоне измерения искать тип датчика, удовлетворяющего требованию по погрешности.
Рис. 2
На рис. 2 по оси X отложены нижний (Н) и верхний (В) пределы измерений, заданные пользователем перед началом поиска. Вторым заданным параметром являлась основная приведенная погрешность. Информационно-поисковая система дала нулевой результат (не выдала ни одного типа датчиков). В этом случае программа предлагает пользователю расширить диапазон измерения на 25 или 50 % от значений Н и В в каждую сторону. Положим, что пользователь выбрал расширение 25 %, и вновь назначенный диапазон лежит в пределах от Н до В^ (см. рис. 2). При заданной
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.