2.2 Выбор датчика уровня чернил

При выборе датчика уровня чернил следует учесть, что он должен быть миниатюрных размеров, иметь небольшой диапазон измерения (до 50 мм - высота чернильницы принтера), обладать достаточной точностью, иметь токовый выходной сигнал.

Исходя из того, что чернильница принтера изготовлена из прозрачного материала (Epson) выбираем оптический датчик. Принцип действия датчика основан на поглощении излучения датчика измеряемой средой.

Технические характеристики оптического датчика уровня чернил сведем в таблицу 1.

Таблица 1 – Технические характеристики датчика уровня чернил

Технические характеристики	Величина
Габариты, мм	8×10×16
Диапазон измерения, мм	2 - 60
Длина волны излучателя датчика, нм	660
Выходной сигнал	токовый

Произведем расчет передаточной функции датчика:

W_Д(р) = K. (4)

Найдем К:

К = , (5) где l₁ – длина волны излучения перед приемником;

l – длина волны излучения датчика.

l₁ = 500 нм,

l = 660 нм.

К = = 0,76.

Передаточная функция датчика примет вид:

W_Д(р)= 0,76.

2.3 Расчет передаточной функции демпферной емкости:

Демпферная емкость представляет собой емкость, в которой имеется один вход и один выход.

Схематично демпферная емкость представлена на рисунке 3.

q₁ – расход чернил;

p₃ – давление на входе в демпферную емкость;

p_4­ - давление на выходе демпферной емкости;

h₁ – уровень чернил в демпферной емкости.

Рисунок 3 – Демпферная емкость

Передаточная функция демпферной емкости имеет вид:

W_ДЕ(p) = , (6)

Найдем величины Т₁ и К₁:

T₁ = , (7)

К₁ = , (8)

Выпишем значения параметров:

р₃ = 30500 Па;

q = 5∙10^-9 ;

р₂ = 30000 Па;

h = 0,03 м.

Вычислим значения Т₁ и К₁:

Т­₁ = = -7,31∙10¹¹ с;

К₁ = = -3,65∙10³.

Передаточная функция демпферной емкости примет вид:

W_ДЕ(p) = .

2.4 Выбор электронасоса

САР подачи чернил в принтер отличается небольшими габаритными размерами. При выборе насоса для чернил следует исходить из того, что по размерам он должен быть сопоставим с размерами самого принтера. САР должна занимать мало места на столе оператора ЭВМ. Давление, нагнетаемое насосом, должно быть чуть больше атмосферного. От данного насоса не требуется высокой производительности.

Исходя из всего вышеперечисленного проведя литературный поиск и сравнительный анализ имеющихся насосов выбираем насос М14 S A. C. Данный насос отличается невысокой производительностью и может работать без применения смазок. Основные технические характеристики насоса сведены в таблицу 2.

Таблица 2 – Основные технические характеристики насоса

Технические характеристики	Величина
Производительность, л/мин	0,1
Напряжение питания, В	12/24
Габаритные размеры	60×32×44
Вес, кг	0,2

Произведем расчет передаточной функции электронасоса W­_Н(р). Передаточная функция имеет вид:

W_Н(р) = , (9)

где К – коэффициент передачи.

Определим величину К:

К = , (10)

где L – производительность чернильницы объемом 15 мл;

Р_Ч – давление чернил.

Найдем производительность чернильницы:

L = n∙m, (11)

где n – количество страниц;

m – длина одной страницы.

L = 200∙0,297 = 59,4 м.

Р_Ч = 30500 Па; следовательно

К = = 19,48∙10^-4.

Т = время передачи.

Т = 40∙10^-6 с.

Передаточная функция электронасоса примет вид:

W_Н(p) = .