НАЦИОНАЛЬНИЙ АВИАЦОННИЙ УНИВЕРСИТЕТ КАФЕДРА КОМП’ЮТЕРНО-ИНТЕГРИРОВАНИХ КОМПЛЕКСОВ КУРСОВОЙ ПРОЕКТ по дисциплине “Технологические измерения и приборы” Тема: Датчик положения регулирующего клапана Выполнила: студентка группы ФСУ-308 Романчук И.Ю. Руководитель: О.В. Ермолаева Киев 2006

Задание

Спроектировать датчик положения регулирующего клапану в системе газоснабжения газотурбинной установки повода генератора резервного питания электроэнергией печей закала деталей, который удовлетворяет таким требованиям:

Угол поворота оси детали =(30…90о);

Допустимая погрешность 0,5;

Преобразователь – индуктивный не дифференциальный;

Выходной сигнал - унифицированный.

Внешние условия работы датчика:

Давление воздуха 730-770 мм. рт. ст.;

Температура воздуха 5-40ос;

Влажность воздуха 40...90%;

Вибрация места установки прибора (датчика): частота 20...100 Гц;

виброускорение не больше 0,5g

Напряжение питания одно из приведенных ниже:

U=(273)В;

(364)В, частота (40020)Гц;

(22015)В, (501)Гц.

Пояснительная записка к курсовому проекту " Датчик положения регулирующего клапана".

Объект исследования – датчик положения регулирующего клапану в системе газоснабжения с диапазоном углов (30…90)0с погрешностью ± 0,50.

Цель работы - разработка датчика положения регулирующего клапана в системе газоснабжения газотурбинной установки генератора резервного питания электроэнергией печей закала деталей, пригодного для применения в системах автоматического управления технологическим процессом, с расчетом и конструированием.

Разработанная структурная схема датчика: вольтметр, нормирующее устройство, преобразователь угла поворота детали в линейное перемещение, потом в изменение сопротивления, рассчитанный индуктивный не дифференциальный преобразователь, разработана конструкция датчика положения регулирующего клапана, который удовлетворяет требованиям ТЗ; оцененная возможная погрешность датчика, значение которой не превышает допустимое.

Результаты курсового проектирования рекомендуется использовать при автоматизации технологического процесса газоснабжения на авиационных заводах.

Структурная схема датчика

φ – угол поворота клапана

Х – линейное перемещение

R – сопротивление

U - напряжение

Y – выходной сигнал

ЗП – зубчатая передача

ИП – индуктивный преобразователь

МС – мостовая схема

НУ – нормирующее устройство

В - вольтметр

Изучая вопрос конструирования приборов, нужно помнить, что успешное решение этой задачи возможно лишь при глубоком понимании физических процессов, что положены в основу принципа роботу приборов, что входят в состав заданного датчику. В разделе №1 выложен материал, что касается принципа работы приборов (звеньев в структурной схеме), что входят в состав заданного датчика, а также их основные характеристики и соотношения, электрические и механические схемы изображены на рисунках, преимущества и недостатки. Изучая вопрос расчета приборов также необходимыми имеется знание относительно расчета отдельных звеньев датчика. Расчетная часть объяснительной записки наводится в разделе №2. Здесь наводится расчет индуктивного преобразователя, возможной допустимой погрешности, а также массы плоской детали (зубчатого колеса). В приборостроении применяются, главным образом, детали маленьких размеров, которые нуждаются в высокой точности обработки. Однако обработка деталей малого размера с высокой точностью представляет собой значительные осложнения и требует наличие специальных станков. Чем высшая точность изготовления,

тем большая стоимость изделия. Именно поэтому нужно избегать обработки деталей с точностью, выше, чем нужно для доброй работы прибора.

К материалам, что применяются в приборостроении, относятся постоянные, цветные металлы и их сплавы, пластмассы, керамика и много других. Выбор материала для деталей приборов определяется условиями, в которых они работают, их конструкцией, стоимостью материала и его обработки. Если в требованиях к прибору не относится особенных условий, то должен быть выбран такой материал,

при котором стоимость его будет минимальной. При этом дорогие цветные материалы нужны замещать черными или пластмассами. Шестерни малых диаметров и трубки изготовляют из прыткого материала и представляют собой одно целое с осью. Заготовки шестерен больших диаметров изготовляют из литого или полосового материала штамповкою, причем для уменьшения веса в целях экономии цветного металла в заготовках выштамповываю отверстие. Для изготовления магнитопроводов используются магнито-мягкие материалы.

Они имеют максимальную магнитную проницаемость и минимальные потери энергии. Этим материалам свойственная высокая проницаемость в слабых и средних полях а также низкая коерцитивна сила. К магнито-мягким материалам относят листовую сталь типа ЕА, что широко используется для изготовления сердечников, магнитопроводов, экранов. Она хорошо штампуется и вытягивается и имеет относительно низкое удельное электрическое сопротивление. Наиболее часто используется листовая сталь типа ЕА толщиной от 0,2 до 4 мм