используется в комплекте с милливольтметром, а свободный конец (конструктивно выведенный на головку) удален от измеряемой среды с помощью удлиняющего провода. Одним из недостатков термопары является достаточно большая погрешность. Наиболее распространенным способом применения термопар являются электронные термометры.

Пирометры

Пирометры – бесконтактные датчики, регистрирующие излучение исходящее от нагретых тел. Основным достоинством пирометров (в отличие от предыдущих температурных датчиков) является отсутствие необходимости помещать датчик непосредственно в контролируемую среду. В результате такого погружения часто происходит искажение исследуемого температурного поля, не говоря уже о снижении стабильности характеристик самого датчика.

Различают три вида пирометров:

1.Флуоресцентные. При измерении температуры посредством флуоресцентных датчиков на поверхность объекта, температуру которого необходимо измерить, наносят фосфорные компоненты. Затем объект подвергают воздействию ультрафиолетового импульсного излучения, в результате которого возникает послеизлучение флуоресцентного слоя, свойства которого зависят от температуры. Это излучение детектируется и анализируется.

2.Интерферометрические. Интерферометрические датчики температуры основаны на сравнении свойств двух лучей – контрольного и пропущенного через среду, параметры которой меняются в зависимости от температуры. Чувствительным элементом этого типа датчиков чаще всего выступает тонкий кремниевый слой, на коэффициент преломления которого, а, соответственно, и на длину пути луча, влияет температура.

3.Датчики на основе растворов, меняющих цвет при температурном воздействии. В этом типе датчиков-пирометров применяется хлорид кобальта, раствор которого имеет тепловую связь с объектом, температуру которого необходимо измерить. Коэффициент поглощения видимого спектра у раствора хлорида кобальта зависит от температуры. При изменении температуры меняется величина прошедшего через раствор света.

Акустические

Акустические термодатчики – используются преимущественно для измерения средних и высоких температур. Акустический датчик построен на принципе того, что в зависимости от изменения температуры, меняется скорость распространения звука в газах. Состоит из излучателя и приемника акустических волн (пространственно разнесенных). Излучатель испускает сигнал, который проходит через исследуемую среду, в зависимости от температуры скорость сигнала меняется и приемник после получения сигнала считает эту скорость.

Используются для определения температур, которые нельзя измерить контактными методами. Также применяются в медицине для неинвазивных (без операционного проникновения внутрь тела больного) измерения глубинной температуры, например, в онкологии. Недостатками таких измерений является то, что при прикосновении они могут вызывать ответные физиологические реакции, что в свою очередь влечет искажение измерения глубинной температуры. Кроме того, могут возникать отражения на границе «датчиктело», что также способно вызывать погрешности.

Пьезоэлектрические

Вдатчиках этого типа главным элементов является кварцевый пьезорезонатор.

Как известно пьезоматериал изменяет свои размеры при воздействии тока(прямой пьезоэффект). На этот пьезоматериал попеременно передается напряжение разного знака, от чего он начинает колебаться. Это и есть пьезорезонатор. Выяснено, что частота колебаний этого резонатора зависит от температуры, это явление и положено в основу пьезоэлектрического датчика температуры.

На что необходимо обратить внимание при выборе датчиков температуры

1.Температурный диапазон.

2.Можно ли погружать датчик в измеряемую среду или объект? Если расположение внутри среды недопустимо, то стоит выбирать акустические термометры и пирометры.

3.Каковы условия измерений!? Если используется агрессивная среда, то необходимо

использовать либо датчики в корозийнозащитных корпусах, либо использовать бесконтактные датчики. Кроме того, необходимо предусмотреть другие условия: влажность, давление и тд.

4.Как долго датчик должен будет работать без замены и калибровки. Некоторые типы датчиков обладают относительно низкой долговременной стабильностью, например термисторы.

5.Какой выходной сигнал необходим. Некоторые датчики выдают выходной сигнал в величине тока, а некоторые автоматически пересчитывают его в градусы.

6.Другие технические параметры, такие как: время срабатывания, напряжение питания, разрешение датчиков и погрешность. Для полупроводниковых датчиков, важным также являет тип корпуса.

·датчики перемещения;

Датчик перемещения — это прибор, предназначенный для определения величины линейного или углового механического перемещения какого-либо объекта. Разумеется, подобные приборы имеют колоссальное количество практических применений в самых разнообразных областях, поэтому существует множество классов датчиков перемещения, которые различаются по принципу действия, точности, цене и прочим параметрам. Следует сразу отметить, что все датчики перемещения можно разделить на две основных

16

категории — датчики линейного перемещения и датчики углового перемещения (энкодеры). В рамках данного обзора основное внимание будет уделено именно датчикам линейного перемещения.

По принципу действия датчики перемещения могут быть:

·Емкостными

·Оптическими

·Индуктивными

·Вихретоковыми

·Ультразвуковыми

·Магниторезистивными

·Потенциометрическими

·Магнитострикционными

·На основе эффекта Холла

Емкостные датчики перемещения

В основе работы датчиков данного типа лежит взаимосвязь ёмкости конденсатора с его геометрической конфигурацией. В простейшем случае речь идёт об изменении расстояния между пластинами вследствие внешнего физического воздействия (Рисунок 1). Поскольку ёмкость конденсатора изменяется обратно пропорционально величине зазора между пластинами, определение ёмкости при прочих известных параметрах позволяет судить о расстоянии между пластинами. Изменение ёмкости можно зафиксировать различными способами (например, измеряя его импеданс), однако в любом случае конденсатор необходимо включить в электрическую цепь.

Рисунок 1. Емкостной датчик линейного перемещения с изменяющейся величиной зазора.

Другой схемой, где выходным параметром является электрическая ёмкость, является схема, содержащая конденсатор с подвижным диэлектриком (Рисунок 2). Перемещение диэлектрической пластины между обкладками конденсатора также приводит к изменению его ёмкости. Пластина может быть механически связана с интересующим объектом, и в этом случае изменение ёмкости свидетельствует о перемещении объекта. Кроме того, если сам объект обладает свойствами диэлектрика и имеет подходящие габариты — он может быть использован непосредственно в качестве диэлектрической среды в конденсаторе.

Рисунок 2. Емкостной датчик линейного перемещения с подвижным диэлектриком.

Оптические датчики перемещения

Существует множество вариаций схем датчиков перемещения, основанных на различных оптических эффектах. Пожалуй, наиболее популярной является схема оптической триангуляции — датчик положения является, по сути, дальномером, который определяет расстояние до интересующего объекта, фиксируя рассеянное поверхностью объекта излучение и определяя угол отражения, что даёт возможность определить длину d — расстояние до объекта (Рисунок 3). Важным достоинством большинства оптических датчиков является возможность производить бесконтактные измерения, кроме того такие датчики обычно довольно точны и имеют высокое быстродействие.

Рисунок 3. Оптический датчик перемещения на основе схему оптической триангуляции.

В другой реализации оптического датчика, предназначенной для регистрации и определения параметров малых перемещений и вибраций, используется двойная решётчатая конструкция, а также источник света и фотодетектор (Рисунок 4). Одна решётка

неподвижна, вторая подвижна и может быть механически закреплена на интересующем объекте или какимлибо способом передавать датчику его движение. Малое смещение подвижной решётки приводит к изменению

17

интенсивности света, регистрируемой фотодетектором, причём с уменьшением периода решётки точность датчика возрастает, однако сужается его динамический диапазон.

Рисунок 4. Оптический датчик перемещения на основе дифракционных решеток.

Дополнительными возможностями применения обладают оптические датчики, учитывающие поляризацию света. В таких датчиках может быть реализован алгоритм селекции объектов по отражательным свойствам поверхности, т.е. датчик может «обращать внимание» только на объекты с хорошей отражающей способностью, прочие объекты игнорируются. Разумеется, чувствительность к поляризации негативно сказывается на стоимости подобных устройств.

Индуктивные датчики перемещения

В одной из конфигураций датчика данного типа чувствительным элементом является трансформатор с

подвижным сердечником. Перемещение внешнего объекта приводит к перемещению сердечника, что вызывает изменение потокосцепления между первичной и вторичной обмотками трансформатора (Рисунок 5). Поскольку амплитуда сигнала во вторичной обмотке зависит от потокосцепления, по величине амплитуды вторичной обмотки можно судить о положении сердечника, а значит и о положении внешнего объекта.

вторичное магнитное поле (Рисунок 7). Параметры вторичного поля определяются регистратором, и на их основании вычисляется расстояние до объекта, так как чем объект ближе, тем больший магнитный поток будет пронизывать его объём, что усилит вихревые токи и индукцию вторичного магнитного поля. Подобный принцип используется и в вихретоковых дефектоскопах, однако там на параметры вторичного магнитного поля влияет не расстояние до объекта, а наличие в его внутренней структуре скрытых несовершенств. Метод является бесконтактным, однако может применяться только для металлических тел.

Рисунок 7. Вихретоковый датчик перемещения.

Ультразвуковые датчики перемещения

В ультразвуковых датчиках реализован принцип радара – фиксируются отражённые от объекта ультразвуковые волны, поэтому структурная схема обычно представлена источником ультразвуковых волн и регистратором (Рисунок 8), которые обычно заключены в компактный корпус. Определение временной задержки между моментами отправки и приёма ультразвукового импульса позволяет измерять расстояние до объекта с точностью, доходящей до десятых долей миллиметра. Наряду с оптическими, ультразвуковые датчики на сегодняшний день являются, пожалуй, наиболее универсальным и технологичным бесконтактным средством измерения. Использование этого принципа измерений опять же можно найти в детекторах обнаружения дефектов, только на этот раз уже в ультрозвуковых дефектоскопах.

18

Рисунок 8. Ультразвуковой датчик перемещения.

Магниторезистивные датчики перемещения

В магниторезистивных датчиках перемещения используется зависимость электрического сопротивления магниторезистивных пластинок от направления и величины индукции внешнего магнитного поля. Датчик, как правило, состоит из постоянного магнита и электрической схемы, содержащей включённые по мостовой схеме магниторезистивные пластинки и источник постоянного

напряжения (Рисунок 9). Интересующий объект, состоящий из ферромагнитного материала, перемещаясь в магнитном поле, изменяет его конфигурацию, вследствие чего изменяется сопротивление пластинок, и мостовая схема регистрирует рассогласование, по величине которого можно судить о положении объекта.

Рисунок 9. Магниторезистивный датчики перемещения.

Датчики на основе эффекта Холла

Датчики этого типа имеют конструкцию подобную конструкции магниторезистивных датчиков, однако в основу их работы положен эффект Холла — прохождение тока через проводник, на который воздействует внешнее магнитное поле, приводит к возникновению разности потенциалов в поперечном сечении проводника.

Магнитострикционные датчики перемещения

Как правило, магнитострикционный датчик представляет собой протяжённый канал - волновод, вдоль которого может

свободно перемещаться постоянный кольцевой магнит. Внутри волновода содержится проводник, способный при подаче на него электрических импульсов создавать магнитное поле вдоль всей своей длины(Рисунок 10). Полученное магнитное поле складывается с полем постоянного магнита, и результирующее поле создаёт момент вращения канала, содержащего волновод (эффект Вайдемана). Импульсы вращения распространяются по каналу в обе стороны со скоростью звука материала канала. Регистрация временной задержки между отправкой электрического импульса и приёма импульса вращения позволяет определить расстояние до постоянного магнита, т.е. определить его положение. Канал может иметь довольно большую длину (до нескольких метров), а положение магнита может быть определено с точностью до нескольких микрометров. Магнитострикционные датчики обладают отличной повторяемостью, разрешением, устойчивостью к неблагоприятным условиям и низкой чувствительностью к температурным изменениям.

Рисунок 10. Магнитострикционный датчик перемещения.

Потенциометрические датчики перемещения

Датчик данного типа в своей основе имеет электрический контур, содержащий потенциометр (Рисунок 11). Линейное перемещение объекта приводит к изменению сопротивления потенциометра (переменного

резистора). Если через потенциометр пропускать постоянный ток, то падение напряжения на нём будет пропорционально величине сопротивления, и, следовательно, величине линейного перемещения интересующего объекта.

Рисунок 11. Потенциометрический датчик перемещения.

Наряду с механическими датчиками перемещения, потенциометрические датчики получили наиболее широкое распространение в силу своей простоты и низкой стоимости, однако для универсальных, прецизионных и бесконтактных измерений в последнее время всё чаще используются датчики на основе оптических эффектов.

·радиационные датчики;

Датчики с радиоактивными изотопами (-излучение) применяют редко,

19

так как они дороги и при работе с ними необходимы средства защиты. Принцип действия датчиков основан на поглощении излучения в зависимости от толщины слоя.

Датчики с лотом (поплавком), имеющим моторный привод, дают очень точное измерение, но наличие многих подвижных частей может снизить эту точность.

·акустические датчики;

Акустические термодатчики – используются преимущественно для измерения средних и высоких температур. Акустический датчик построен на принципе того, что в зависимости от изменения температуры, меняется скорость распространения звука в газах. Состоит из излучателя и приемника акустических волн (пространственно разнесенных). Излучатель испускает сигнал, который проходит через исследуемую среду, в зависимости от температуры скорость сигнала меняется и приемник после получения сигнала считает эту скорость.

Используются для определения температур, которые нельзя измерить контактными методами. Также применяются в медицине для неинвазивных (без операционного проникновения внутрь тела больного) измерения глубинной температуры, например, в онкологии. Недостатками таких измерений является то, что при прикосновении они могут вызывать ответные физиологические реакции, что в свою очередь влечет искажение измерения глубинной температуры. Кроме того, могут возникать отражения на границе «датчик-тело», что также способно вызывать погрешности.

·судовой телеграф.

Индукционная система синхронной передачи широко применяется для приборов управления судном. Основным элементом этой системы являются сельсины —индукционные машины по типу однофазных асинхронных двигателей, с однофазной обмоткой возбуждения и трехфазной синхронизирующейся обмоткой. Общим для такого рода системы является питание от сети переменного тока постоянной частоты и одинаковое конструктивное устройство датчика и приемника. Благодаря высокой надежности, простоте устройства, безотказности в работе индукционная система получила широкое распространение во многих устройствах судовой автоматики.

По характеру питания индукционные машины синхронной связи подразделяются на трехфазные и однофазные. Трехфазные системы создаются путем особого включения асинхронных двигателей с фазным ротором. Обмотки статоров двух и более машин, составляющих синхронную систему, включаются в сеть обычным образом, а обмотки соответствующих фаз роторов параллельно соединяются между собой. Такое соединение индукционных машин обеспечивает синхронное вращение механически не связанных одна с другой осей и применяется в схемах так называемого электрического вала. Энергия, необходимая для преодоления момента сопротивления поступает из питающей сети. Это позволяет использовать системы для работы в силовом режиме. Синхронизирующий момент возникает вследствие разности э.д.с. соответствующих фаз вторичной обмотки, обусловленной различием углового положения роторов. Характеристики момента Μ = f (θ) при сдвиге ротора одной из машин по направлению или против направления вращения поля неодинаковы, что увеличивает возможность выпадения их из синхронизма, особенно в пусковых режимах. При малых моментах сопротивления машины могут перейти в режим работы асинхронного двигателя двойного питания. Поэтому трехфазные системы не получили применения для передачи угловых перемещений. Однофазные индукционные машины бывают двух основных разновидностей: с однофазной и с трехфазной вторичной обмоткой. Последние преимущественно применяются на судах. По конструкции сельсины делятся на контактные и бесконтактные. В контактных одна из обмоток находится на неподвижной части магнитной системы — статоре, а другая на вращающейся — роторе. С точки зрения характеристик системы и принципа действия относительное расположение обмоток не имеет значения.

Устройство контактных сельсинов. При размещении обмотки возбуждения на роторе можно ограничиваться двумя контактными кольцами. Однако коммутационный режим токоподводящих щеток в этом случае будет связан с непрерывным протеканием тока возбуждения, что может вызвать перегревы в местах токосъема. При расположении обмотки синхронизации на роторе требуются 3 контактных кольца, но с облегченным коммутационным режимом вследствие кратковременного протекания тока только в период отра-

20

ботки системы. Трехфазная обмотка всегда выполняется распределенной.

Обмотка возбуждения, размещенная на статоре, может быть сосредоточенной или распределенной. Сосредоточенная обмотка накладывается в виде катушек на полюсную систему статора. Явнополюсность машины создает разность проводимостей по продольной и поперечной осям, что способствует появлению дополнительного реактивного момента. При этом увеличивается крутизна нарастания синхронизирующего момента при малых углах рассогласования, что обеспечивает повышенную точность передачи угла поворота. Разность, проводимостей можно получить также замещением на роторе поперечной обмотки В судовых сельсинах применяют оба эти метода повышения точности передачи угла пово-

рота. Явнополюсные машины имеют полюсные наконечники с углом охвата ротора 120—130°. по мере удаления от середины полюса воздушный зазор увеличивается. Это приближает форму кривой поля в воздушном зазоре к синусоиде. Для ослабления зубцовых гармоник и соответствующих составляющих синхронирующего момента пазы ротора скошены на одно зубцовое деление.

Контактные щетки чаще всего выполняют в виде металлических пластин с серебряными напайками в месте непосредственной коммутации. Как правило, сельсины выполняют двухполюсными, что обеспечивает самосинхронизацию в пределах одного пространственного

оборота. Для гашения колебаний ротора сельсины-приемники обычно снабжаются механическими или электрическими демпферами. Механический демпфер состоит из маховика сцепляемого с осью посредством фрикционного устройства. При ускорениях вследствие инерции ротор проворачивается Относительно ,маховикапреодолевая дополнительный момент трения, создаваемый фрикционным устройством. Этот момент способствует затуханию колебаний ротора приемника. В установившемся режиме маховик вращается вместе с ротором и дополнительный момент трения не возникает. Электрический демпфер представляет собой короткозамкнутую обмотку, расположенную перпендикулярно оси возбуждения.

При колебаниях ротора в этой обмотке возникают вихревые токи, на электрические потери которых расходуется кинетическая энергия ротора, что вызывает затухание колебаний в системе.

Устройство бесконтактных сельсинов. Наряду с контактными индукционными системами на судах получают все более широкое применение передачи с бесконтактными элементами. Устранение щеточного аппарата, кроме повышения надежности и упрощения обслуживания, способствует также существенному уменьшению момента трения на валу сельсина, что дает возможность исключить дополни-

тельные статические и динамические ошибки передачи. Принцип действия бесконтактного сельсина аналогичен принципу действия контактного, хотя обе обмотки — возбуждения и синхронизации — выполнены на неподвижных частях специальных магнитопроводов.

Основным принципом бесконтактных сельсинов является введение потока возбуждения в расточку статора в аксиальном направлении через специальный двухпакетный ротор.

Во всех конструктивных модификациях бесконтактных сельсинов в том или ином виде использован указанный основной принцип. Поэтому представленная на рис. 5-11 конструкция сельсина может рассматриваться как типовая.

Подвижная часть сельсина представляет собой ротор 3, имеющий клювообразное исполнение с двумя аксиально шихтованными пакетами листовой электротехнической стали, разделенными прослойкой из немагнитного материала. Конструкция ротора двухполюсная, с торцовым подводом н.с. Неподвижная часть сельсина представляет собой дополнительный П-образный магнитопровод 2 с обмоткой возбуждения 1 и статор

21

4 с распределенной трехфазной синхронизирующей обмоткой 5. Магнитный поток возбуждения через аксиальный воздушный зазор б1 попадает в полюс ротора а и через радиальный зазор б2 — в статор; далее по спинке статора и через зазор б2 — в пакет ротора б и через зазор 6t — в магнитопровод возбуждения. При повороте ротора происходит перемещение оси потока возбуждения относительно синхронизирующей обмотки. В связи с этим все принципы работы систем синхронной связи с контактными и бесконтактными устройствами одинаковы. Магнитный поток в бесконтактном сельсине дополнительно проходит через 2 аксиальных воздушных зазора, что требует повышения н. с. и тока возбуждения. Поэтому при одинаковых габаритных размерах бесконтактные сельсины имеют меньший синхронизирующий момент по сравнению с контактными. Точность работы при этом остается на сопоставимом уровне, так как одновременно с уменьшением удельного момента снижается и момент трения.

Принцип действия синхронной передачи.

Принципиальная схема парной синхронной связи, в наиболее простом случае состоящая из одного датчика и одного приемника, представлена на рис. 5-12. Здесь уд и γπ обозначают углы установки роторов датчика и приемника. Отсчет углов производится от оси обмотки возбуждения ОВД и ОВП по часовой стрелке. Для упрощения считаем, как это и

сделано на рисунке, что те же углы γд и γп характеризуют пространственное положение первой фазы и датчика и приемника относительно оси возбуждения. В этом случае угол рассогласования определится как разность угловых положений машины θ =γд — γп.

При подаче питания на обмотки возбуждения в датчике и приемнике возникает неподвижный в пространстве и пульсирующий во времени магнитный поток, который создает трансформаторную э. д. с. в каждой фазе (1, 2 или 3} обмотки синхронизации. Значение вторичной э. д. с. Е обмотки фазы будет наибольшим при совпадении оси обмотки с направлением магнитного потока. При взаимно перпендикулярном расположении обмотки фазы и обмотки возбуждения трансформаторная э. д. с. будет равна нулю.

При повороте ротора датчика на некоторый угол равенство э. д. с. обмотки фаз датчика и приемника нарушится, между ними возникнут уравнительные токи и возникнет вращаюмомент, под действием которого ротор сельсина-приемника повернется на тот же угол, что и ротор сельсина -датчика.

Телеграф с индукционной самосинхронирующейся системой передачи и с контактной темой сигнализации (рис. 5-13).

Основными элементами схемы являются: |передатчик-приемник, скомплектованный из сельсина-датчика ВС1, сельсина-приемника ВЕ1; понижающий трансформатор Т; приемникпередатчик, скомплектованный из приёика ВС2 и ответного датчика ВЕ2; следящая система с реле

сигнализации К; прибор контроля реверсирования КР; сигнальные приборы; лампы накаливания для освещения шкал HI — Н5; звонок ЯЛУ; зуммер НА; ревун НАЗ.

Следящая система приемника-передатчика служит для автоматического включения сигнальных приборов с момента подачи сигнала и

включения их при подаче ответа.

Команда подается поворотом рукоятки датчика ВС1 в положение, при котором стрелка устанавливается против соответствующего текста приказа. Возникшее рассогласование в Системе создает синхронизирующий момент, и ротор сельсина-приемника ВЕ1 повернется на заданный угол. Одновременно повернется механически связанный с ним диск 1 следящей системы. При этом контакт пружины а, помещающийся против выреза диска 1, вый-

22

дет из выреза и замкнется с контактом пружины б. В результате получает питание электромагнитное реле сигнализации К, которое замыкает контакты К1и К2 в цепи сигнальных приборов. При ответе одновременно с поворотом сельсина-датчика ВС2 через системы шестерен повернутся диск 2 и контактные кольца 3 и 4. Контакт пружины а вновь установится против выреза диска 1, контакты пружин а и б будут разомкнуты, реле сигнализации К лишится питания, и действие приборов сигнализации прекратится. Прибор контроля реверсирования КР состоит из двух контактных систем — КР1 и КР2. Система КР1 установлена в пульте управлений главными двигателями, система КР2 — в корпусе

приемника датчика. Контактные устройства представляют собой латунные сегменты, по которым скользит контактная щетка. Контактная щетка системы КР1 механически связана с рычагом реверсирования двигателя. Контактная щетка системы КР2 через шестеренчатую передачу связана с рукояткой датчика ВС2. При ответе рукоятка датчика ВС2 поворачивается в положение, при котором стрелка датчика устанавливается против стрелки приемника. Контактная щетка системы КР2, следуя за рукояткой датчика, поворачивается и скользит по сегменту В. Если рычаг реверсирования при выполнении команды вахтен-

ным механиком повернут в направлении Вперед , контактная щетка системы ΚΡ1 будет скользить по сегменту Вперед . Приказ выполнен правильно, и звонок звонить не будет. Если же приказ выполнен неправильно и рычаг реверсирования повернут в направлении вращения Назад , контактная щетка системы КР1 начнет скользить по сегменту Назад и цепь питания звонка замкнется. Резкий звонок обратит внимание механика на его ошибку.

P.S.

На судах широкое распространение получают вычислительная техника, микропроцессоры и микроЭВМ. В перспективе с помощью судовой системы обработки данных могут быть решены вопросы: фиксирования части оперативной информации, связанной с эксплуатацией технических средств (ТС) и используемой до очередного заводского ремонта (отклонение параметров от допустимых пределов, срабатывание средств защиты, переключение механизмов и т. п.); регистрации отчетно-статистической информации, используемой после завершения

эксплуатационного цикла для последующего анализа состояния ТС и уровня их технического обслуживания с целью определения и планирования мероприятий по улучшению эксплуатационных характеристик оборудования и судна в целом; возможности восстановления последовательности событий при анализе аварийных ситуаций; сокращения до минимума трудозатрат экипажа на ведение судовой отчетности и переход к автоматическому заполнению машинного журнала; создания предпосылок к автоматизированной обработке документов судовой отчетности на разных уровнях.

Для судового электрооборудования характерны следующие условия эксплуатации:

1.периодическое пребывание в тропиках, арктических водах и средних широтах, при этом средняя продолжительность пребывания в тропиках за год составляет 170 сут;

2.непрерывное пребывание в состоянии повышенной относительной влажности (от 70 до

100 %); 3. приблизительно постоянное содержание солей в воздухе: 3 - 5 мг на 1 м ; 4.

высокое содержание паров нефти в машинных отделениях: до 20 мг на 1 м воздуха; 5. интенсивное скопление конденсата: воды в палубных механизмах и нефтепродуктов в машинно-котельных механизмах; 6. оседание на поверхностях соли — в неблагоприятных условиях до 0,2 мм за сутки; 7. работа в условиях повышенной вибрации и периодических ударных нагрузок, связанных с сотрясением корпуса от ударов волн или при плавании во льдах.

Кроме того, для палубного оборудования добавочными условиями являются:

1. полное обледенение при пребывании в арктических водах; 2. периодическое об-

23

ливание морской водой, эквивалентное поливу из шланга под давлением 9,8*10Па ( 1at ) с расстояния 1,5 м; 3. в отдельных случаях полное кратковременное погружение под набегающую волну; 4. дополнительный кратковременный нагрев за счет солнечной радиа ции в тропиках ( до 5 °С сверх предельной температуры воздуха) и ионизация под воздей-

ствием озона плотностью до 40 мкг/м .

Статистика эксплуатации судов основных транспортных океанских линий показывает, что общее время пребывания судна в тропиках составляет примерно 160 сут в год. Средняя температура воздуха Мирового океана в зоне тропиков составляет 20 °С при

абсолютной влажности 15 г/м . У берегов Индии и Индонезии средняя температура равна

25 °С при абсолютной влажности 20 г/м .

Поэтому морские нормативные документы предъявляют к СЭО повышенные требвания.

1.электрическое оборудование на судах должно надежно работать в условиях относительной влажности воздуха 75±3% при температуре +45±2°С или 80±3% при темпера туре +40±2°С, а также при относительной влажности воздуха 95±3% при температуре

+25±2°С;

2.конструктивные части электрического оборудования должны изготовляться из материалов, устойчивых к воздействию морской атмосферы, или должны быть надежно защищены от вредного воздействия этого фактора;

3.электрическое оборудование должно надежно работать при вибрациях с частота

ми от 2 до 80 Гц, а именно: при частотах от 2 до 13,2 Гц с амплитудой перемещений ± 1 мм и при частотах от 13,2 до 80 Гц с ускорением ±0,7 g;

4.электрическое оборудование, установленное на источниках вибрации (дизели, компрессоры и т.п.) или в румпельном отделении, должно надежно работать при вибраци ях от 2 до 100 Гц, а именно: при частотах от 2 до 25 Гц с амплитудой перемещения ±1,6 мм и при частотах от 25 до 100 Гц с ускорением ±4,0 g;

5.электрическое оборудование должно надежно работать также при ударах с уско

рением ± 5,0 g и частоте в пределах от 40 до 80 ударов в минуту;

6.электрическое оборудование должно безотказно работать при длительном крене судна до 15° и дифференте до 5°, а также при бортовой качке до 22,5° с периодом 7 - 9 с и килевой до 10° от вертикали;

7.аварийное оборудование должно, кроме того, надежно работать при длительном крене до 22,5°, дифференте до 10°, а также при одновременном крене и дифференте в указанных выше пределах;

8.электрическое оборудование должно обладать соответствующей механической прочностью и устанавливаться в таком месте, где нет опасности механического повреждения.

24