Қозғалыстағы қатты денелердің сызықтық жылдамдықтарын өлшеудік кең тараған әдістері: аэрометрлік, компенсациялық, термодинамикалық, корреляциялық, дойлеровтік, электромагниттік, инерциалды және т.Б.

Аэрометрлік әдіс (1,а-сурет) ауалық ортада қозғалып келе жатқан дене жылдамдығымен функционалдық байланыстағы жылдамдық (динамикалық) арынды өлшеуге негізделген. Жылдамдық арын 3-манометрлік қорабпен, ауаның 1-статикалық қысым қабылдағыш және 6-толық қысым қабылдағыш арқылы қозғалысында пайда болатын статикалық қысымды салыстыру жолымен анықталады. Салыстыру нәтижесі есептеуші құрылғыдағы 4-тілшікпен көрсетіледі. Аэрометрлік әдіс негізіндегі өлшеу құралдары, жылдамдықты 2-3%-дан аспайтын қателікпен өлшеуге мүмкіндік береді.

Компенсациялық әдіс (1, б-сурет) Р_Н-толық қысымы 1-ауа компрессоры тудыратын қысымын автоматты түрде теңестіруге негізделген. 2-екі қуыстық манометрлік реленің бір қуысына Р_П- толық қысымы, ал екіншісіне-Р_К қысымы келіп кіреді де, Р_П-және Р_К қысымдары теңестіріледі.

1-сурет. Сызықтық жылдамдықтарды өлшеу және бақылау әдістері.

а-аэрометрлік (1-статикалық қысым қабылдағыш; 2-қорап; 3-манометрлік қорапша; 4-тілшік; 5-құбырлық өткізгіштер; 6-толық қысым қабылдағыш);

б-компенсациялық (1-ауа компрессоры; 2-манометрлік реле; 3-қозғалтқыш);

в-термодинамикалық (1-ашық термопара; 2-сумматор; 3-бөлгіш; 4-экрандалған термопара);

г-турбиналық (1-тангенциалдық турбинка; 2-аксиалдық турбинка).

Компрессорды айналдыратын 3-қозғалтқыш желісінің тұйықталуы Р_П қысымы Р_К қысымынан артық болғанда орын алады. Бұл ретте 2-манометрлік реле мембранасы солға қарай майысады. Түйіспелер түйіскенде және ажырағанда электр қозғалтқышының айналу жиілігі Р_П және Р_К қысымдарның теңдігін қамтамасыз етеді.

Термодинамикалық әдіс (1, в-сурет) тежелген ауа ортасы ағымының қызуын 1-ашық термопара және 4-экрандалған термопара көмегімен өлшеуге негізделген (немесе басқада қызутүрлендіргіштермен). Ол термопаралардың кедергілерінің айырмашылығы 2-қосқышпен және 3-бөлгішпен тұтылады. Бұл әдісті іске асыру үшін аз екпінді қызу өлшегіштер қажет.

Турбиналық әдісте (1, г-сурет) турбинаның 1-тангенциалды және 2-аксиалды бағыттарда айналдыруға арналған ауа немесе су ағымының кинетикалық энергиясы пайдаланылады. Турбинаның айналу жиілігі ( ) қозғалыс жылдамдығына тікелей қатынаста болады.

Айналужылдамдықтарын өлшеу және бақылау әдістері мен құралдары.

(Техникада аса кең тарағандары): ортадантепкіш, магитиндукциялық, электрлік (тұрақты және айнымалы тоқты), индукциялық және стробоскопиялық.

Ортадантепкіш әдіс айналып тұрған біліктің теңестірілмеген массалары тудыратын, ортадантепкіш күшке сезімтал элементтің жауап беретіндігімен сипатталады. Бұл әдіс конустық және сақиналық тахометрлерде іске асырылады.

2-сурет. Ортадантепкіш тахометрлер:

А-конустық (1-қоспа; 2-серіппе); б-сақиналық (1-қоспа; 2-ось).

Осьпен бірге айналатын, топсалы конустық тахометрде (2,а-сурет) m-жүктері орнатылған, олар ортадан тепкіш күш әсерінен жан-жаққа ығысып, 1-қоспаны жылжытады және 2-серіппені сығады. 1-қоспа қалыпының өзгеруі тахометрдің көрсетуші элементі- тілшікпен тіркеледі. Сақиналық тахометрде (2, б-сурет) 2-ось айналмаған кезде ( ) сақина жазықтығы оське қатысты белгілі бұрышқа көлбеуленген. Айналған кезде сақина айналу осьіне тік қалыпқа ұмтылады және 1-қоспа мен тілшіктің ығысуын шақырады.

Магнитиндукциялық әдіс металл денедегі вихрлық тоқтардың айналу жиілігіне тәуелділігіне негізделген. Бұл әдіс бойынша тұрғызылған тахометрлер екі вариантта орындалады: цилиндрлік сезімтал элементпен (3, а-сурет) және дискілік сезімтал элементпен (3, б-сурет). Магнитиндукциялық тахометрдің негзгі бөлігі болып өлшегіш торап саналады, ол 1-тұрақты магнитпен және 2-сезімтал элементтен тұрады, соңғысы іші қуыс цилиндр немесе диск түрінде орындалған. әдетте тұрақты магнит өлшенуге тиісті айналу жиілігімен болады, ал сезімтал элемент, үлкен үлестік кедергілі металлдан орындалып, айналыстан спиральды серіппемен қорғалады. Магниттік индукцияның тұрақсыздығынан пайда болатын қызулық қателікті азайту мақсатында жікте 3-термомагниттік шунт қолданады.

3-сурет. Магнитиндукциялық тахометрлер:

А-қуыс роторлы; б-дискілі; 1-тұрақты магнит; 2-сезімтал элемент; 3-термомагниттік шунт; 4-магнит өткізгіш.

Электрлік әдіс тудырылатын кернеудің айналу жиілігіне тәуелділігіне негізделген (тұрақты тоқ күшін), ал айнымалы және импульстік тоқ үшін- тоқ жиілігінің айналу жиілігіне тәуелділігіне негізделген.

Тұрақты тоқ электр тахометрлері (4-сурет) құрамына тұрақты тоқ тахогенераторы және гальвонометр кіреді. Тахогенераторлар екі түрде болады: ротордың бұрылу бұрышы шектелген және шектелмеген.

Шектелген бұрышты тахогенератор (4, а-сурет) қозғалыссыз статорлық обмоткамен орындалады, оның ішінде тұрақты магнит орналасады, ол айналу жылдамдығы өлшенетін білікпен байланысқан. Мұндай тахогенераторлар басқару жүйелерінде бұрыштық жылдамдық түрлендіргіштері және жылдамдық кері байланыс ретінде қолданылады.

Бұрылу бұрышы шектелмеген тахогенератордың негізгі элементі болып, 1-тұрақты магнит, 2-якорь обмоткасы және 3-щеткалы коллектор саналады. Коллектордан алынатын тұрақты тоқ кернеуі гальвонометрмен өлшенеді.

Үдеуді өлшеу әдістері және құралдары.

Үдеу метр бөлінген квадраттағы секундпен өлшенеді (м/с²). Үдеудің өлшем бірлігі ретінде жиі жер тартысының үдеуімен байланысты g-мәнін қолданады. Мысалы, 0,1g-10g т.б. үдеу сызықтық және бұрыштық болуы мүмкін. Үдеуді өлшеу құралдары акселерометр деп аталады.

Сызықтық үдеуді өлшеу үшін екпінді әдіс қолданылады.

Екпінді әдіс екпінді масса екпінмен қозғалғанда тудыратын күштерді өлшеуге негізделген.

Екпінді әдісті іске асыратын өлшеу құралдарының әсер принципі келесідей (5, а-сурет). 1-екпінді масса, 4-аспап қорабы, 2-серіппе және 5-демифер көмегімен байланысқан, ол сезімталдық осі деп аталатын, 7-ось бағытында жылжи алады.

5-сурет.Үдеуді өлшеу құралдары:

а- акселерометр схемасы (1-екпіндік масса; 2-серіппе; 3-электромагнит; 4-аспап қорабы; 5-демифер; 6-түрлендіргіш; 7-ось; У-күшейткіш);

б-маятникті акселерометр схемасы (1-қыстырма); 2-сұйық; 3-қорап; 4-сезімтал элемент; 5-түрлендіпгіш; У-күшейткіш);

в-ішекті акселерометр схемасы; (1 және 5-ішекті түрлендіргіш; 2,4- ішек; 3-серпімді қыстырма; 6-генератор; 7-ішекті кергіш механизм; 8-реттегіш құрылғы);

г-талшықоптикалық түрлендіргішті акселерометр схемасы (1-жарық көзі; 2-акселерометр; 3,8-линзалар; 4-полярлағыш; 5-фотосерпімді материал; 6-ширектолқынды пластина; 7-сараптағыш; 9-тілшікті жарық өткізгіш: 10-жарықтартушыны қабылдағыш-фатодиод).

Екпінді массаның ығысуы (өлшенетін үдеуге тура қатысты), 6-резистивті, индуктивті немесе көлемдік түрлендіргіш арқылы электр белгісіне түрленеді, ол У-күшейткішінде күшейгеннен кейін 3-электро магнитке түседі. Соңғысы F-тегеурінің тудырады, ол екпіндік

күшті теңестіреді, демек, F= , мұндағы а_х-үдеу.

Бір немесе екі қайтара дифференциялау әдістері.

Негізгі әдебиеттер:

Қосымша әдебиеттер:

Бақылау сұрақтары:

1. Механикалық қозғалу параметрлерін бақылау және өлшеу әдістері қалай аталады?

2. Айналдыру жылдамдығында, сызықтық өлшеу әдістерінің жылдамдығы қалай қолданылады?

3. Акселерометрдің жұмыс істеу әдістері қандай?

4. Виброметрлердің жұмыс істеу әдісі неден тұрады?

Дәріс 7. Электр мәндерін өлшеу және бақылау.

Электр мәндері мен олардың өлшем бірліктерін қарастырамыз. 1-ші кестеде олардың физикалық мәндері, өлшем бірліктерінің атаулары және олардың орысша және халықаралық қабылданған белгілері келтірілген.

1-кесте.

Физикалық мәндері	Бірліктің аталуы	Бірлік белгісі
		халықаралық	орысша
Электр кернеуі, электр потенциалдарының айырмашылығы, электр қозғалтқыш күш.	Вольт	V	B
Тоқ күші	Ампер	А	А
Белсенді қуат	Ватт	W	ВТ
Электрлік саны (электр заряды)	Кулон	C	КЛ
Электрлік кедергі	Ом	Ω	Ом
Электрлік сиымдылық	Фарад	F	Ф
Индуктивтік, өзара индуктивтік	Генри	H	Гн
Элетромагниттік энергия	Джоуль	J	Дж
Магниттік ағым	Вебер	Wв	Вб
Магниттік индукция	Тесла	T	Тл
Магнит алаңының кернеулігі	Ампер/метр	A/ш	А/м