Технологические устройства для измерения углов
Деление угла на две и четыре равные части. Проблемы при использовании уровней, история появления. Угловые меры и угольники. Гониометр: обобщенная структурная схема, метрологические характеристики. Определение искривления скважин. Рамочный датчик угла.
| Рубрика | Производство и технологии |
| Вид | курсовая работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 13.12.2015 |
| Размер файла | 2,0 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Гироскопы с двумя степенями свободы используют чаще всего в качестве дифференцирующих и интегрирующих гироскопов, которые осуществляют дифференцирование (или интегрирование) входного сигнала, т. е. измеряют производную (или интеграл) от той величины, на воздействие которой реагирует. Например, в гиротахометре дифференцирующий гироскоп, реагируя на поворот объекта, измеряет его угловую скорость, а поплавковый интегрирующий гироскоп, реагируя на угловую скорость объекта, измеряет угол его поворота.
Физические принципы построения чувствительных гироскопических элементов. Различают гироскопы с механическим ротором, с жидкостным ротором, вибрационные, лазерные, ядерные. Наиболее распространены гироскопы с механическим ротором: у них носителем кинетического момента является быстровращающееся массивное твёрдое тело - ротор. Носителем кинетического момента может быть и жидкая среда. Вибрационные гироскопы в качестве чувствительного элемента содержат вибрирующие массы (например, ротор с упругим подвесом или упругие пластины) и служат для определения угловой скорости объекта. Лазерный гироскоп представляет собой устройство, в котором используется оптический квантовый генератор направленного излучения и содержится плоский замкнутый контур (образованный тремя и более зеркалами), где циркулируют два встречных световых потока (луча); он также служит для определения угловой скорости объекта (см. Квантовый гироскоп). Ядерный гироскоп основан на том свойстве, что ядро атома содержит протоны, обладающие спиновыми и орбитальными моментами количества движения, а также связанными с ними магнитными моментами. При этом наличие механического вращательного момента у ядра сообщает ему свойства гироскопа, а наличие магнитного момента даёт возможность ориентировать ось этого гироскопа в пространстве и определять её положение. Ядерные гироскопы могут использоваться в качестве стабилизаторов направления, датчиков угловых скоростей.
Типы подвесов гироскопов. В гироскопах с механическим ротором различают механический, поплавковый, газовый, магнитный, электростатический типы подвесов. В большинстве используются гироскопы с механическим подвесом; выполненным в виде карданова подвеса
В различных двух- и трёхстепенных гироскопах для разгрузки механических опор применяются жидкостные, или поплавковые, подвесы (например, в поплавковом интегрирующем гироскопе), вследствие чего подобные гироскопы мало подвержены вибрационным, ударным и др. возмущающим воздействиям и обладают высокой точностью.
Существенное повышение точности достигается при применении гироскопов с газовым подвесом. Ротор такого гироскопа обычно имеет сферическую форму и опирается па чрезвычайно тонкий газовый слой, образующийся между шаром-ротором и специальной опорой. Такой шар является практически свободным гироскопом. Газовые опоры могут также применяться в осях подвеса ротора и кардановых колец.
Также используется гироскоп с магнитным подвесом, ротор которого, выполненный в виде ферритовой сферы, поддерживается магнитным полем во взвешенном состоянии. Необходимые характеристики поля автоматически регулируются специальной следящей системой. Другой разновидностью магнитного подвеса является т. н. криогенный подвес ротора, в котором используется взаимодействие магнитных полей, создаваемых токами в сверхпроводниках. Поддерживающие силы магнитного поля возникают при изменении положения ротора по отношению к элементам подвеса. Материал ротора, катушек электромагнитов и специальных экранов приводится в сверхпроводящее состояние путём глубокого охлаждения.
В гироскопе с электростатическим подвесом ротор представляет собой полую сферу, наружная поверхность которой имеет высокую проводимость. Ротор помещается между электродами, к которым подводится высокое напряжение, регулируемое специальной следящей системой. Под действием электростатических сил ротор центрируется в пространстве между электродами.
По назначению гироскопы подразделяют на следующие группы:
1) гироскопы для определения угловых отклонений объекта. Сюда относятся различные астатические и позиционные гироскопы, а именно: гироскопы направления, определяющие азимутальные отклонения объекта, и гировертикали или гиромаятники, определяющие отклонения объекта относительно плоскости горизонта;
2) гироскопы для определения угловых скоростей и угловых ускорений объекта, в которых используются дифференцирующие гироскопы. К ним относятся гиротахометры и вибрационные гироскопы, определяющие угловые скорости вращения объекта и гиротахоакселерометры, определяющие угловые скорости и угловые ускорения вращения объекта;
3) гироскопы для определения интегралов от входных величин, в которых используются интегрирующие гироскопы: гироскопические интеграторы угловых скоростей, определяющие углы отклонения объекта; интегро-дифференцирующие гироскопы, определяющие углы и угловые скорости вращения объекта, а также гироскопические интеграторы линейных ускорений, которые служат для нахождения линейной скорости объекта;
4) гироскопы для стабилизации объекта или отдельных приборов и устройств, а также для определения угловых отклонений объекта, называют гиростабилизаторами;
5) гироскопы для решения навигационных задач.
Квантовый гироскоп, прибор, позволяющий обнаруживать вращение тела и определять его угловую скорость, основанный на гироскопических свойствах электронов, атомных ядер или фотонов.
Лазерный (оптический) гироскоп. Датчиком оптического гироскопа служит кольцевой лазер, генерирующий две бегущие навстречу друг другу световые волны, которые распространяются по общему световому каналу в виде узких монохроматических световых пучков.
Ядерные и электронные гироскопы. В ядерных квантовых гироскопах используются вещества с ядерным парамагнетизмом (вода, органические жидкости, газообразный гелий, пары ртути). Атомы или молекулы таких веществ в основном (невозбуждённом) состоянии обладают моментами количества движения, обусловленными только спинами ядер (электронные же спиновые моменты у них скомпенсированы, т. е. все электроны спарены). Со спинами ядер связаны их магнитные моменты. Если ориентировать магнитные моменты ядер, например при помощи внешнего магнитного поля, а затем ориентирующее поле выключить, то в отсутствие др. магнитных полей (например, земного) возникший суммарный магнитный момент М будет некоторое время сохранять своё направление в пространстве, независимо от изменения ориентации датчика. Такой статический квантовый гироскоп позволяет определить изменение положения тела, связанного с датчиком гироскопа.
В динамическом ядерном гироскопе суммарный ядерный магнитный момент М датчика прецессирует вокруг постоянного магнитного поля Н, жестко связанного с устройством. Вращение датчика вместе с полем Н с угловой скоростью W приводит к изменению частоты прецессии магнитного момента М, приблизительно равному проекции вектора W на Н. Это изменение регистрируется в виде электрического сигнала. Для получения высокой чувствительности и точности в этих приборах требуется высокая стабильность и однородность магнитного поля Н. Например, если поворот датчика обусловлен суточным вращением Земли, то остаточное поле в экране не должно превышать 3Ч10-9э.
Электронные квантовые гироскопы аналогичны ядерным, но в них применяются вещества, атомы или молекулы которых содержат неспаренные электроны (например, устойчивые свободные радикалы, атомы щелочных металлов). Хотя времена релаксации электронных спинов малы, электронные квантовые гироскопы перспективны, так как гиромагнитное отношение gэл для электронов в сотни раз больше, чем для ядер, и, следовательно, выше частота прецессии, что важно для многих применений.
Несмотря на то что квантовые гироскопы, особенно оптические, непрерывно совершенствуются, их точность и чувствительность ещё уступают лучшим образцам механических гироскопов. Однако К. г. обладают рядом существенных преимуществ перед механическими гироскопами: они не содержат движущихся частей (безынерционны), не требуют арретирования, обладают высокой надёжностью и стабильностью, приводятся в действие в течение короткого промежутка времени, могут выдержать значительные ускорения и работать при низких температурах.
Гироскопический интегратор, гироскопическое устройство, содержащее т. и. интегрирующий гироскоп, который служит для определения интеграла от воздействующей на него величины. Различают гироскопический интегратор угловой скорости и гироскопический интегратор линейных ускорений.
Гироскопический интегратор угловой скорости служит для определения угла поворота объекта (наиболее совершенным является поплавковый). Поплавковый гироскопический интегратор является прецизионным прибором. Основные достоинства состоят в высокой точности (собственный уход - десятые и сотые доли градуса в 1 ч); малой подверженности вибрационным, ударным и др. возмущающим воздействиям; возможности использования для решения широкого класса задач, возлагаемых на гироскопические устройства.
Гироскопический интегратор линейных ускорений служит для определения составляющей линейной скорости центра тяжести объекта вдоль заданного направления. Он представляет собой гироскоп с тремя степенями свободы, центр тяжести которого смещен относительно точки подвеса. Вследствие этого гироскопический интегратор. чувствителен к поступательным ускорениям объекта, т.к. возникающий при этом момент сил инерции вызывает прецессию гироскопа с угловой скоростью, пропорциональной указанному моменту, т. е. величине ускорения объекта. Тогда угол прецессии будет пропорционален линейной скорости объекта, что позволяет, измерив этот угол, найти искомую скорость.
Гироскопический интегратор реагирует на кажущееся ускорение объекта, т. е. на разность между абсолютным ускорением объекта и гравитационным ускорением (ускорением силы тяготения). Вследствие этого показания прибора пропорциональны интегралу от кажущегося ускорения, т. е. кажущейся скорости.
6. Рамочный датчик угла
В гироскопических приборах наиболее широко применяются индукционные датчики угла и значительно реже фотоэлектрические, потенциометрические, емкостные.
Информация о физических величинах измеряемых гироприборами, содержится обычно в углах поворота одних конструктивных узлов гироприборов относительно других. Поскольку гироприборы в большинстве случаев используют в качестве датчиков систем автоматического управления, возникают задачи измерения этих углов с высокой точностью и представления полученной информации в наиболее удобной для дальнейшего использования форме.
Простейшие способы измерения углов, например с помощью круговых шкал и индексов, в современных гироприборах применяются редко. Широкое применение нашли различные типы специальных преобразователей угла поворота механических углов в электрический сигнал.
Такие преобразователи являются датчиками угла. Обычно ДУ состоят из двух частей: статора, устанавливаемого на неподвижной части, и ротора, устанавливаемого на подвижной части.
6.1 Назначение и область применения
Индукционные датчики угла рамочного типа представляют собой устройства, выходной электрический сигнал которых пропорционален угловому перемещению вторичной обмотки в магнитном поле, создаваемом обмоткой возбуждения.
В гироскопических приборах для определения угла поворота подвижной системы часто используют индукционные датчики угла с подвижной катушкой, которые часто называют рамочными датчиками (РДУ). РДУ в основном используется в двухстепенных гироскопических приборах средней и высокой точности для измерения малых углов поворота подвижной части прибора относительно неподвижной.
6.2 Конструкция индукционного датчика угла с подвижной катушкой
Схемы рамочных датчиков имеют различные конструктивные варианты. Конструкция датчика определяется в первую очередь назначением, во вторую - конструкцией прибора в целом.
Основными величинами, характеризующими работу датчика угла, являются:
а) потребляемые мощность и ток при номинальных значениях напряжения возбуждения и частоты сети;
б) рабочий диапазон угла поворота;
в) крутизна выходной характеристики;
г) степень линейности выходного напряжения в зависимости от угла поворота ротора;
д) симметрия выходного напряжения в зависимости от изменения знака угла;
е) остаточная э.д.с. в нулевом положении;
ж) выходное сопротивление датчика;
и) значение реактивного момента.
Индукционный датчик с подвижной катушкой представляет собой дифференциальный трансформатор с воздушным зазором, вторичная (сигнальная) обмотка которого располагается в воздушном зазоре. Существует две схемы рамочных датчиков. На рисунке 1, а представлена схема рамочного датчика, дифференциального по потоку, а на рисунке 1, б - схема датчика, дифференциального по э. д. с.
В обеих схемах (рисунок 20, а и б) катушки возбуждения 1 располагаются на полюсах магнитопровода 2 и питаются переменным напряжением. В воздушных зазорах магнитопроводов располагаются плоские сигнальные катушки 3, которые крепятся на специальных кронштейнах 4 (рисунок 20, в), жестко связанных с помощью рычага 5 с осью 6, угол поворота которой требуется измерить.
При поворотах оси прибора сигнальная катушка (рамка) перемещается в зазоре магнитопровода перпендикулярно магнитным силовым линиям потока возбуждения.
Рисунок 20 - Индукционные датчики угла с подвижной катушкой: а- дифференциальный по потоку; б- дифференциальный по э. д. с.; в- схема крепления рамки датчика
6.3 Принцип действия индукционного датчика угла с подвижной катушкой
Рассмотрим принцип работы рамочного датчика, дифференциального по потоку. На рисунке 21 представлен вид сверху на правую сторону сигнальной катушки и торец правого полюса нижней части магнитопровода датчика. Для простоты объяснения принципа работы магнитные потоки выпучивания учитывать не будем. В центральном (нулевом) положении рамки датчика часть потока возбуждения (первая), которая пронизывает площадь 1, 2, 2', 1', сцепляется со всеми витками сигнальной катушки, часть потока, которая пронизывает тело намотки, т. е. площадь 2, 3, 3', 2' (вторая), сцепляется лишь с частью витков. Часть потока, пронизывающая площадь 3, 4, 4', 3', совсем не сцепляется с витками сигнальной катушки.
Рисунок 21 - Принцип действия датчика с подвижной катушкой
В сигнальной катушке э. д. с. индуцируют только первая и вторая части потока. В левой половине сигнальной катушки (см. рисунок 20, а) поток возбуждения распределяется аналогично. Разница состоит лишь в том, что поток в левой половине катушки имеет направление, противоположное направлению потока в правой части.
При центральном положении сигнальной катушки э. д. с, наводимые в ней левой и правой ветвями потока возбуждения, будут равны по величине и противоположны по направлению. Результирующее выходное напряжение датчика; в этом случае равно нулю. [8]
При смещении сигнальной катушки, например, влево (см. рисунок 21), часть потока правого полюса, которая совсем не сцеплялась с витками сигнальной катушки, увеличивается, а часть потока, которая полностью сцеплялась, уменьшается. Следовательно, э. д. с, наводимая правой ветвью потока возбуждения, уменьшится. Картина перекрытия левого полюса рамкой будет обратной: та часть потока левого полюса, которая совсем не сцеплялась с витками сигнальной катушки, уменьшается, а которая сцеплялась полностью - увеличивается. Если рамка не выходит при своем смещении за пределы полюса, то потокосцепление той части потока, которая пронизывала рамку, останется неизменным. Следовательно, э. д. с, наводимая левой ветвью потока возбуждения, увеличится. В результате с сигнальной катушки будет сниматься напряжение , пропорциональное линейной величине смещения рамки:
x = св.
Существенным недостатком рамочного датчика дифференциального по потоку является сильное влияние на его выходной сигнал внешних переменных магнитных полей. Это влияние выражается в увеличении нулевого сигнала и в изменении крутизны характеристики датчика. Значительно меньше подвержен влиянию внешних магнитных полей рамочный датчик, дифференциальный по э. д. с. (см. рисунок 20, б). В этом датчике одна и та же ветвь потока возбуждения пронизывает две плоские сигнальные катушки, которые смонтированы рядом на одном кронштейне и включены последовательно, встречно.
При подаче питания на обмотку возбуждения в магнитопроводе статора возникает пульсирующий магнитный поток. Этот поток, пересекая воздушный зазор между явно выраженными полюсами, делится на две части на противоположной стороне. Пересекая воздушный зазор и размещённые в нём сигнальные катушки, пульсирующий магнитный поток индуцирует в них э. д. с. и , имеющие в зависимости от положения ротора относительно статора различную величину и так как сигнальные обмотки включены магнитовстречно, то и разные знаки.
Рис 22 - Схема включения
Поэтому при центральном положении ротора относительно статора суммарная э. д. с. в этих катушках будет равна нулю, так как э. д. с. и будут одинаковы по величине, но различны по знаку. При отклонении кронштейна с сигнальными катушками от центрального положения потокосцепление одной из двух сигнальных катушек будет больше, чем другой, и суммарная э. д. с. не будет равна нулю как э. д. с. и не будут одинаковы по величине. А поскольку сигнальные обмотки замкнуты на нагрузку, то по электрической цепи потечёт ток, пропорциональный величине нагрузки и суммарной э. д. с. Вследствие этого с сигнальных катушек снимается результирующее напряжение .
6.4 Погрешности индукционного датчика угла с подвижной катушкой
Всем описывающим электроэлементам присущи погрешности, которые по физическим причинам можно разделить на четыре основные группы:
а) погрешности, вытекающие из принципа работы датчика;
б) погрешности от конструктивных ограничений;
в) технологические погрешности;
г) погрешности, вызванные влиянием внешней среды. Первая группа погрешностей, вытекающих из принципа действия, свойственна счетно-решающим электроэлементам, которые предназначены для решения тех или иных функциональных зависимостей.
С этой точки зрения датчики угла являются списывающими элементами, работа которых заключается в преобразовании углового перемещения ротора в пропорциональный ему электрический сигнал. Для выше рассмотренных типов датчиков погрешности, вызывающие нарушение этой пропорциональности, которая чаще всего выражается линейным законом, не связаны с принципом работы датчиков, а являются следствием влияния причин последующих групп. Поэтому остановимся именно на последних трех группах причин, вызывающих погрешности датчиков.
Конструктивные погрешности. Наличие магнитопровода статора и ротора в датчиках угла, как и во всех электрических машинах и аппаратах, приводит к искажению идеальной кривой намагничивания. Нелинейность кривой намагничивания обусловливает нелинейный характер изменения величины выходного напряжения от угла поворота ротора. Кроме того, с нелинейностью кривой намагничивания связано появление высших временных гармоник в намагничивающем токе. Поэтому нелинейность кривой намагничивания, приводит к увеличению остаточного напряжения датчиков. Следует отметить, что все явления, связанные с искажением кривой намагничивания, в датчиках рамочного типа проявляются в значительно меньшей степени, чем в других датчиках. Это объясняется наличием в датчиках рамочного типа значительного по величине воздушного зазора, представляющего собой большое линейное магнитное сопротивление, по сравнению с которым нелинейное сопротивление стального участка магнитной цепи составляет незначительную величину.
Специфическая конфигурация магнитопровода, а также наличие воздушного зазора обусловливают наличие в датчике значительных полей рассеяния. Распределение и расчет этих полей представляет известные трудности. Асимметрия, вводимая полями рассеяния в общую картину поля датчика, вызывает появление асимметрии и нелинейности выходного напряжения датчика при повороте ротора.
Технологические погрешности. Значения допусков на отдельные детали и несовершенство технологии изготовления и сборки датчиков определяют наличие целого ряда погрешностей датчиков угла.
Необходимым условием при установке в гироскопе датчика угла является требование равномерности воздушного зазора между статором и ротором, так как неравномерный воздушный зазор приводит к искажению характеристики выходного напряжения датчика, делая ее несимметричной.
Отличие угла сдвига фазы между напряжениями выходных катушек от 180° приводит к появлению значительного остаточного напряжения, для устранения которого необходимо использовать один из выше рассмотренных методов и которое приводит к дополнительному увеличению несимметричности характеристики выходного напряжения датчиков. Большое влияние на точность датчика рамочного типа оказывает качество намотки рамки - двух встречно включенных катушек, перемещающихся в воздушном зазоре. Несимметричное выполнение этих катушек приводит к тому, что при повороте рамки изменение потокосцепления с каждой катушкой неодинаково, поэтому нелинейность и несимметричность характеристики выходного напряжения такого датчика существенно увеличиваются.
Погрешности, вызванные влиянием внешней среды. При работе датчиков угла в гироскопе на точность их работы оказывают существенное влияние температурные воздействия, а также наличие внешних электромагнитных полей.
Теплоизлучение других элементов гироскопического прибор может привести к принудительному нагреву датчика угла. В это случае решающее значение имеет правильный выбор конструкционных материалов датчика, так как различные коэффициенты линейного расширения деталей датчика могут привести к нарушению первоначально установленной величины и равномерности воздушного зазора, а следовательно, к смещению электрического нуля датчика и искажению характеристики выходного напряжения.
При изготовлении материала магнитопровода датчика из ферритов в результате нагрева происходит значительное ухудшению магнитных свойств последних, что непосредственно приводит к ухудшению параметров датчиков.
6.5 Достоинства и недостатки рамочного датчика угла
Достоинства индукционного датчика угла с подвижной катушкой. Значительно меньшая величина реактивного момента. Это объясняется тем, что рамка не имеет ферромагнитных масс и, следовательно, не создает электромагнитного момента; магнитоэлектрический момент рамочного датчика незначителен, так как токи в сигнальной катушке малы.
Значительно меньшая величина нулевого сигнала. Величина нулевого сигнала, обусловленного наличием высших и четных гармоник, в рамочных датчиках также ниже, так как магнитная цепь датчика даже при высоких индукциях в магнитопроводе остается линейной за счет большого воздушного зазора, составляющего величину порядка 2-3 мм.
Независимость выходного сигнала датчика (в сдвоенном варианте) от радиальных смещений чувствительного элемента.
Недостатком рамочного датчика является необходимость дополнительных токоподводов к подвижному узлу прибора. Следует также отметить большое потребление энергии рамочным датчиком. Это объясняется необходимостью создания в большом воздушном зазоре датчика требуемой величины индукции. Так же РДУ работает только на переменном токе и требует последующего преобразования выходного сигнала из переменного в постоянный. Выходной сигнал рамочного датчика имеет незначительную мощность, и поэтому всегда подается на промежуточный усилитель, который должен обладать большим входным сопротивлением. Это необходимо для того, чтобы свести к минимуму ток в сигнальной катушке, так как этот ток в основном обусловливает реактивный момент рамочного датчика. К недостаткам так же относится малый диапазон измеряемых углов и значительная нелинейность выходной характеристики.
7. Теоделиты
Теодолит -- измерительный прибор для измерения горизонтальных и вертикальных углов при топографических, геодезических и маркшейдерских съёмках, в строительстве и т. п. Основной рабочей мерой в теодолите являются лимбы с градусными и минутными делениями (горизонтальный и вертикальный). Теодолит может быть использован для измерения расстояний нитяным дальномером и для определения магнитных азимутов с помощью буссоли.
Маркшейдерско-геодезические приборы должны поверяться органами Государственной метрологической службы или аккредитованными метрологическими службами юридических лиц. Величина межповерочного интервала составляет 1 год.
Сегодня, большую часть теодолитов составляют электронные теодолиты, которые появились в 90-х годах XX века. В них применяются специальные лимбы, с нанесенными определенным образом черными и белыми полосами, которые подобны штрих-коду. Система фиксации результатов измерений основана на двоичном коде электронно-вычислительных машин: белые полосы на лимбе соответствуют “0”, а черные - “1”. Полученные при просвете полос сигналы обрабатываются и записываются в память прибора. Подобный принцип позволяет в режиме реального времени выводить на дисплей прибора значения измеряемых углов. Таким образом, исключаются ошибки при снятии отсчетов человеком и, следовательно, повышается скорость выполнения и качество работ.
До конца XX века теодолит считался основным прибором геодезиста. Сегодня, бесспорно, его место занял электронный тахеометр, способный выполнять гораздо больше функций. Но несмотря на этот факт, оптические и электронные теодолиты до сих пор очень востребованы. К примеру, геофизикам, в условиях крайнего севера необходим простой и надежный прибор, способный выдерживать экстремально низкие температуры. Именно таким прибором является оптический теодолит. Электронный теодолит, в связке с лазерным дальномером, можно посоветовать небольшим геодезическим фирмам, у которых нет больших объемов работ, и покупать электронный тахеометр экономически не целесообразно.
7.1 Классификация, основные параметры и размеры
В зависимости от допускаемой погрешности измерения горизонтального угла одним приемом теодолиты следует подразделять на следующие типы и группы:
-Т1-высокоточные;
-Т2 и Т5 - точные;
-Т15, Т30 и Т60 - технические.
В зависимости от конструктивных особенностей следует различать теодолиты следующих исполнений:
- К - с компенсатором углов наклона;
-А - с автоколлимацонным окуляром (автоколлимационные);
-М - маркшейдерские;
-Э - электронные.
Допускается сочетание указанных исполнений в одном приборе.
Таблица 1
|
Параметр |
Значение для теодолита типа |
||||||
|
Т1 |
Т2 |
Т5 |
Т15 |
Т30 |
Т60 |
||
|
1. Допускаемая средняя квадратическая погрешность измерения угла одним приемом |
|||||||
|
горизонтального угла m b |
1" |
2" |
5" |
15" |
30" |
60" |
|
|
вертикального угла т a |
1,2" |
2,5" |
8" |
25" |
45" |
90" |
|
|
2. Диапазон измерения углов |
|||||||
|
2.1. горизонтальных |
360 ° |
||||||
|
2.2. вертикальных |
|||||||
|
для маркшейдерских теодолитов |
От -90 до +90 ° |
||||||
|
для остальных теодолитов |
От -55 до +60 ° |
||||||
|
3. Увеличение зрительной трубы, не менее |
40х |
30 х |
25х |
20х |
15х |
||
|
4. Диаметр входного зрачка, мм, не менее |
50 |
35 |
25 |
||||
|
5. Наименьшее расстояние визирования1), м, не более |
1,0 |
0,8 |
0,5 |
||||
|
6. Номинальная цена деления цилиндрического уровня при алидаде горизонтального круга |
10" |
15" |
20" |
30" |
45" |
60" |
|
|
7. Масса, кг, не более |
|||||||
|
Теодолита |
11 |
4,7 |
4,3 |
3,5 |
2,5 |
2,0 |
|
|
Футляра |
5 |
4 |
3 |
1,5 |
Примечания:
1. Для теодолитов с автоколлимационным окуляром допускается превышение значений параметров 1 не более чем на 50 %
2. Для маркшейдерских теодолитов значение параметра 2.2 допускается, по заказу потребителя, устанавливать от минус 55 до плюс 60 °
3. Значения параметров 3 и 4 не должны отличаться от указанных более чем на 5 %
4. Для электронных теодолитов допускается превышение значений параметров 7 не более чем на 50 %
7.2 Общие технические требования
Теодолиты следует изготовлять в соответствии с требованиями настоящего стандарта, ГОСТ 23543 и технических условий на теодолиты конкретных типов и исполнений. [11]
Сетки нитей зрительных труб теодолитов следует изготовлять видов, указанных на рисунке 23.
Рис. 23
В местах пересечения основных и дальномерных штрихов сетки допускается наличие разрывов.
У сеток нитей видов 2 и 4 допускается вместо дальномерных штрихов наносить окружность, пересекающую вертикальный и горизонтальный основные штрихи сетки, для измерения расстояний как по вертикальной, так и по горизонтальной рейке.
Компенсатор углов наклона должен иметь характеристики, значения которых приведены в таблице 2.
Предел разрешения оптической линзовой системы зрительных труб в угловых секундах в центре поля зрения должен быть не более
(1)
где 144 -коэффициент приведения, мм угловые секунды;
- диаметр входного зрачка зрительной трубы, мм.
Таблица 2
|
Характеристика |
Значение для теодолита типа |
||||||
|
Т1 |
12 |
Т5 |
Т15 |
Т30 |
Т60 |
||
|
Диапазон компенсации, не менее |
±2' |
±3' |
±4' |
±5' |
|||
|
Допускаемая систематическая погрешность компенсации на 1 ў наклона оси теодолита |
±0,4" |
±0,8" |
±2" |
±8" |
Коэффициент пропускания зрительной трубы обратного изображения должен быть не менее 0,6, трубы прямого изображения - не менее 0,55; коэффициент рассеяния зрительной трубы - не более 0,1.
Момент силы трения покоя при температуре (20±5) °С для устройств наведения зрительной трубы на цель и перефокусировки должен быть не более 0,05 Н Ч м, для головки винта оптического микрометра - не более 0,03 Н Ч м. Конструкции теодолитов должны обеспечивать проведение в полевых условиях поверки и юстировки коллимационной погрешности, места нуля (зенита), сетки нитей, уровней, оптического центрира, визиров для предварительного наведения трубы на цель, а также регулировки подъемных винтов подставки без полной или частичной разборки теодолита.
Теодолиты должны иметь дополнительные устройства и приспособления, указанные в таблице 3.
Таблица 3
|
Устройство и приспособление |
Группы и исполнения теодолитов |
|
|
1. Визиры предварительного наведения на цель |
Все группы и исполнения |
|
|
2. Посадочное место для визирной цели (марки, вешки) |
Точные, кроме автоколлимационных |
|
|
3. Посадочное место для светодальномерной насадки |
То же |
|
|
4. Круг-искатель для предварительной установки требуемого направления |
Высокоточные и точные, кроме электронных |
|
|
5. Метка на корпусе трубы, определяющая вертикальную ось теодолита при горизонтальном положении зрительной трубы |
Маркшейдерские |
|
|
6. Автономное электрооборудование для подсветки отсчетных шкал, сетки нитей, оптических визиров, визирных целей на теодолите |
Высокоточные, точные и маркшейдерские |
|
|
7. Устройство для автоматического учета погрешности из-за наклона вертикальной оси теодолита |
Высокоточные и точные электронные |
Теодолиты, за исключением теодолитов типов Т30 и Т60, должны иметь встроенный в алидаду оптический центрир. Наименьшее расстояние визирования оптическим центриром должно быть не более: 0,2 м для высокоточных и 0,6 м для точных и технических теодолитов.
Теодолиты типов Т30 и Т60 допускается центрировать путем наведения зрительной трубы через полую вертикальную ось.
Конструкции электронных теодолитов должны позволять выполнять технические операции, указанные в таблице 4.
Таблица 4
|
Техническая операция |
Группы теодолитов |
|
|
1. Выдача результатов отсчетов по кругам на цифровое табло |
Все группы |
|
|
2. Подключение к теодолиту регистратора информации |
То же |
|
|
3. Установка нулевого значения отсчета при любом положении горизонтального крута |
» |
|
|
4. Изменение направления счета по горизонтальному кругу |
» |
|
|
5. Учет поправок места нуля (зенита) при измерении вертикальных углов (зенитных расстояний) |
Высокоточные и точные |
|
|
6. Учет поправок на наклон вертикальной оси теодолита при измерении горизонтальных углов |
То же |
|
|
7. Автоматическое вычисление дирекционных углов по встроенным программам |
Точные и технические |
Теодолиты, по заказу потребителя, окрашивают в демаскирующие цвета.
Требования устойчивости к внешним воздействиям
Теодолиты должны быть работоспособны при воздействии следующих климатических факторов:
- температуры от минус 30 до плюс 50 ° С, относительной влажности 95 % при температуре 20 °С для высокоточных теодолитов, кроме электронных;
- температуры от минус 40 до плюс 50 °С, относительной влажности 98 % при температуре 20 °С для точных и технических теодолитов, кроме электронных;
- температуры от минус 20 до плюс 50 °С, относительной влажности 95 % при температуре 20 °С для электронных теодолитов всех групп.
По заказу потребителя высокоточные электронные теодолиты должны быть работоспособны в окружающей среде при воздействии температуры минус 25 °С, точные и технические теодолиты всех исполнений должны быть работоспособны в окружающей среде при воздействии температуры минус 50 ° С, теодолиты всех групп и исполнений должны быть работоспособны в окружающей среде при воздействии относительной влажности 100 % при температуре плюс 25 °С.
Теодолиты в упаковке должны быть вибро- и ударопрочными и выдерживать следующие механические нагрузки:
- синусоидальную вибрацию с ускорением 19,6 м/с2 в диапазоне частот 20-60 Гц для высокоточных теодолитов и ускорением 49 м/с2 в диапазоне частот 20-80 Гц для точных и технических теодолитов;
- многократные удары с длительностью ударного импульса 5 мс с ускорением 98 м/с2 для высокоточных теодолитов и ускорением 147 м/с2 для точных и технических теодолитов;
- одиночные удары с длительностью ударного импульса 3 мс с ускорением 196 м/с2 для высокоточных теодолитов и ускорением 294 м/с2 для точных и технических теодолитов.
По заказу потребителя высокоточные теодолиты в упаковке должны выдерживать воздействие синусоидальной вибрации с ускорением 39,2 м/с2 в диапазоне частот 20-60 Гц и многократных ударов с длительностью ударного импульса 5 мс с ускорением 147 м/с2, точные и технические теодолиты в упаковке - воздействие одиночных ударов с длительностью ударного импульса 3 мс с ускорением 980 м/с2.
Укладочные футляры к теодолитам должны быть изготовлены в брызго- и пылезащищенном исполнении.
По заказу потребителя следует изготовлять:
- теодолиты - в брызго- и пылезащищенном исполнении;
- футляры для маркшейдерских теодолитов - в герметичном исполнении, позволяющем приборам выдерживать нахождение в воде в течение 1 ч на глубине не более 1 м.
Средняя наработка на отказ должна быть не менее 2300 ч для выпускаемых теодолитов и не менее 3000 ч для вновь разрабатываемых и модернизируемых теодолитов.
Критерии отказов должны быть установлены в технических условиях на теодолиты конкретных типов и исполнений.
Среднее время восстановления работоспособного состояния при мелком и текущем ремонте должно быть не более 2 ч для теодолитов типов T 1, T 2 и электронных теодолитов и не более 1 ч для теодолитов остальных типов и исполнений.
Полный средний срок службы теодолитов следует устанавливать в технических условиях на теодолиты конкретных типов и исполнений. Критерием предельного состояния является необходимость проведения ремонта с затратами более 50 % стоимости нового теодолита.
В комплект теодолита должны входить набор предметов по уходу и юстировке прибора и эксплуатационная документация.
7.3 Принципиальная схема устройства теодолита
В соответствии с принципом измерения горизонтального и вертикального углов конструкция теодолита должна включать следующие части (рисунок 24)
Рис. 24 - Принципиальная схема теодолита
Основной частью теодолита является механическая конструкция, состоящая из лимба 3 и алидады 2, которую обобщенно принято называть горизонтальным кругом. В процессе измерения горизонтального угла плоскость лимба должна быть горизонтальной, а его центр -- устанавливаться на отвесной линии, проходящей через вершину измеряемого угла.
Отвесная линия ZZ, проходящая через ось вращения алидады горизонтального круга, называется осью вращения теодолита.
Ось вращения теодолита ZZ устанавливается в отвесное положение (плоскость лимба -- в горизонтальное положение) по цилиндрическому уровню 9 с помощью трех подъемных винтов 1 подставки 10. Лимб и алидада снабжены зажимными (закрепительными) винтами, служащими для закрепления их в неподвижном положении, и наводящими винтами для их медленного и плавного вращения.
Визирование на наблюдаемые цели осуществляется зрительной трубой 5, визирная ось W которой при вращении трубы вокруг горизонтальной оси НН образует проектирующую плоскость, называемую коллимационной. Зрительная труба соединена с алидадой горизонтального круга с помощью колонки 4. На одном из концов оси вращения зрительной трубы закреплен вертикальный круг 5, на алидаде 6 которого имеется цилиндрический уровень 7. Зрительная труба имеет закрепительный и наводящий винты.
При измерениях теодолит обычно устанавливается на штативе. Штатив состоит из металлической верхней части -- головки и трех раздвижных (переменной длины) деревянных ножек. Концы ножек снабжены металлическими острыми наконечниками для вдавливания их в грунт и надежного закрепления штатива над точкой. Теодолит закрепляется на штативе становым винтом. К крючку станового винта привязывается нить отвеса, служащая продолжением вертикальной оси вращения прибора ZZ. С помощью отвеса теодолит центрируется над точкой, т. е. устанавливается таким образом, чтобы ось вращения прибора проходила через вершину измеряемого угла. Становые винты изготавливаются полыми, что дает возможность использовать для центрирования теодолита над точкой оптические центриры.
7.4 Устройство технических теодолитов
Из всех типов, применяемых в настоящее время оптических теодолитов рассмотрим устройство технических теодолитов ТЗО, Т15 и их модификаций.
Теодолит ТЗО (рис. 25, а) является малогабаритным повторительным теодолитом закрытого типа. Он устанавливается на головку штатива вместе с круглым основанием 10 металлического упаковочного футляра и прикрепляется становым винтом. К основанию наглухо прикреплена подставка 8 с тремя подъемными винтами 9. Лимб и алидада имеют зажимные (на рис. не видны) и наводящие винты 1 и 7. Зажимные (закрепительные) винты лимба и алидады обеспечивают как совместное, так и раздельное вращение этих частей теодолита, что позволяет измерять углы способами приемов и повторений. Полая (в смысле конструкции) вертикальная ось теодолита дает возможность использовать зрительную трубу для центрирования прибора над точкой.
Рис. 25 - Теодолиты: а-Т30; б-Т15; в-3Т30П; г-4Т15П
На корпусе алидады установлен цилиндрический уровень, с помощью которого ось вращения прибора приводится в отвесное положение подъемными винтами. Так как алидада вертикального круга не имеет уровня, то уровень горизонтального круга располагается параллельно коллимационной плоскости. Внутри колонки закреплены втулки, в которых вращается ось зрительной трубы. К корпусу трубы прикреплен вертикальный круг. Вертикальный круг снабжен зажимным (закрепительным) 5 и наводящим 6 винтами.
Зрительная труба с внутренним фокусированием имеет увеличение 20х и оснащена просветленной оптикой. Фокусирование трубы осуществляется вращением кремальеры, установка сетки нитей по глазу наблюдателя -- вращением диоптрийного кольца окуляра. Перемещение сетки нитей производится с помощью юстировочных винтов, закрываемых защитным колпачком. По обе стороны трубы имеются оптические визиры для ее грубого наведения на наблюдаемые предметы.
Для наблюдения предметов, расположенных под утлом более 45° * горизонту, а также для центрирования теодолита над точкой используются окулярные насадки, надеваемые на окуляры зрительной трубы и отсчетного микроскопа 2, Теодолит снабжен съемной буссолью, устанавливаемой в посадочный паз 4 на боковой крышке вертикального круга.
Теодолит Т15 (рис. 25, б) с повторительной системой вертикальной оси имеет ряд особенностей. Наводящий винт 10 алидады горизонтального круга соосен с соответствующим зажимным винтом 9. Юстиро-вочный винт 6 цилиндрического уровня выведен на колонку. В полой оси алидады расположен объектив оптического центрира, а его окуляр закреплен в алидадной части теодолита.
Корпус зрительной трубы изготовлен совместно с горизонтальной осью, имеющей на концах цапфы, с помощью которых она устанавливается в эксцентриковых лагерах колонки. Зрительная труба с внутренним фокусированием имеет увеличение 25х. Фокусирование трубы осуществляется вращением кремальеры 5. По обе стороны трубы расположены оптические визиры 4 для предварительного наведения на цель.
Вертикальный крут имеет зажимной 7 и наводящий 8 винты, расположенные соосно. На алидаде вертикального круга закреплен цилиндрический уровень 3. Перед отсчитыванием по вертикальному кругу пузырек уровня приводят в нуль-пункт наводящим винтом 2.
У теодолитов Т15К и 2Т15К роль уровня выполняет самоустанавливающаяся система оптического компенсатора. Диапазон действия компенсатора ±4', точность компенсации -- 5". Горизонтальный и вертикальный стеклянные угломерные круги разделены и оцифрованы через 1°. Оцифровка вертикального крута выполнена по секторам: от 0 до +75° и от 0 до --75°. Отсчеты производятся по одной стороне угломерных кругов с точностью до 0?1'. Изображение штрихов и цифр передается в поле зрения отсчетного шкалового микроскопа (см. рис. 23, б), окуляр которого расположен рядом с окуляром зрительной трубы прямого изображения. Теодолит Т15К может быть как повторительного, так и неповторительного типа.
Теодолит закрепляется в съемной подставке 11. В комплект теодолита входят съемная ориентир-буссоль, а также окулярные насадки зрительной трубы и отсчетного микроскопа для удобства визирования при больших углах наклона. Прибор может быть снабжен электроосветителем отсчетного микроскопа, выполненным во взрывобезопасном исполнении.
Новая модель 4Т15П (рис. 25, г) снабжена зрительной трубой прямого изображения. Отсчетная система теодолита -- микрометр с ценой деления шкалы 10".
7.5 Электронные и лазерные теодолиты
Наиболее перспективными с точки зрения автоматизации угловых измерений являются электронные (цифровые) теодолиты. При их использовании роль наблюдателя сводится к визированию на наблюдаемые цели, анализу и оценке точности измерений.
Отличительной особенностью электронного теодолита является наличие в его конструкции цифрового преобразователя угла (ЦПУ) в цифровой код. Основными элементами ЦПУ являются кодирующий диск, индексная диафрагма и фотоэлектрическая считывающая система. Кодирующий диск и индексная диафрагма представляют собой соосно расположенные стеклянные диски, на обращенных друг к другу поверхностях которых нанесены концентрические кодовые дорожки с прозрачными и непрозрачными сегментами. В этом случае значение наблюдаемого направления (отсчет по кодовому лимбу) представляется сочетанием двух сигналов: «темно -- светло». Тем самым в основу кода положена двоичная система счисления.
Регистрация информации с кодового лимба может осуществляться на фотопленку, перфоленту, магнитную ленту, световое табло или обычную компьютерную дискету.
К настоящему времени разработан целый ряд конструкций электронных теодолитов, различающихся типом отсчетного кодового устройства, способом считывания информации и регистрации результатов измерений и точностью. Из первых отечественных приборов можно отметить кодовые теодолиты ТК и ТТ11.
Кодовый теодолит ТК с фотографической регистрацией предназначен для измерения горизонтальных углов в теодолитных и тахеометрических ходах при создании съемочных сетей; средняя квадратическая погрешность измерения угла одним приемом составляет 0,0015 град (5"). Декодирование фотопленки с результатами измерений выполняется с помощью считывателя фильмов СФ-400 или вручную при наличии инструментального микроскопа.
Кодовый теодолит ТТ11 создан на базе точного теодолита 2Т2 и предназначен для измерения углов в ходах полигонометрии и триангуляции 1-го и 2-го разрядов с погрешностью не более 5". Особенностью его конструкции является то, что снимаемые показания высвечиваются на двух цифровых табло, расположенных на противоположных сторонах колонки прибора. Цифровой отсчет получают путем применения преобразователя типа «угол -- код -- цифра». Кодовый лимб имеет три штриховые кодовые дорожки, а в оптический канал прибора введены фотоэлектрическое сканирующее (считывающее) устройство и счетно-логическая электронная схема с цифровым табло. Теодолит имеет выход на блок автоматической регистрации показаний (накопитель информации) в двоичном коде.
Использование теодолита при измерении угла на станции четырьмя полными приемами позволяет повысить производительность труда на 60%,
В настоящее время отечественной промышленностью освоен выпуск электронного теодолита VEGA TEO-5B (рис. 26). Теодолит предназначен для измерения углов при создании плановых и высотных съемочных сетей. Значение измеренных углов высвечивается на цифровом табло с точностью до 5".
Из зарубежных кодовых теодолитов следует отметить теодолитов КО-В1 с фотоэлектрической регистрацией, разработанный фирмой МОМ (Венгрия). Отсчеты по угломерным кругам производятся автоматически, измеренные величины можно фиксировать на перфоленту, использовать цифро-печать, считывать визуально с цифрового индикатора или передавать в телеграфную сеть. При наблюдении неподвижных целей регистрируют одиночные отсчеты либо серии, состоящие из 2 --5 отсчетов. Средняя квадратическая погрешность измерения угла составляет 0,7".
Рис. 26 - Электронный теодолит VEGA TEO-5B
уровень гониометр угольник скважина
К числу современных электронных теодолитов относятся теодолиты Т1000 и Т2000 (Швейцария), Eth3 и Eth4 (ФРГ), приборы серий DTr EtL и NE (Япония) и др.
Использование электронных теодолитов не только существенно упрощает и ускоряет полевые наблюдения, но и делает сами измерения менее субъективными.
Новым развивающимся направлением геодезического приборостроения является создание лазерных геодезических приборов и систем различного назначения, в том числе и лазерных теодолитов.
Лазерным называется теодолит, в котором параллельно визирной оси зрительной трубы либо вдоль этой оси направлен узкий пучок лазерного излучения.
Серийные оптические теодолиты могут оснащаться лазерными насадками с совмещенными осью лазерного пучка и визирной осью зрительной трубы или с параллельно расположенными осями. При совмещении осей лазерный пучок может вводиться в зрительную трубу с помощью гибких световодов или системы призм.
В качестве источников излучения используются оптические квантовые генераторы (ОКГ) -- лазеры, обеспечивающие высокую направленность (малую расходимость) и большую спектральную плотность лазерного потока. В лазерных теодолитах обычно применяются газовые (преимущественно гелий-неоновые) лазеры непрерывного действия.
Для регистрации положения центра лазерного пучка в точках визирования используют экран с нанесенной на него сеткой квадратов или маркой в виде концентрических окружностей, а для автоматической регистрации -- фотоэлектрические датчики. Некоторые виды фотоэлектрических приемных устройств позволяют фиксировать положение лазерного луча с точностью до 0,1 мм на расстоянии 100 м.
Разработанные в нашей стране модели лазерных теодолитов в основном предназначены для выполнения разбивочных работ, когда от видимых опорных линий, создаваемых лазерным пучком, выполняются необходимые измерения. Лазерные теодолиты часто изготавливаются на основе обычных теодолитов.
В лазерном теодолите ЛТ-75, выполняемом на базе теодолита ТТ 2/6, использован лазер ЛГ-75 мощностью 30 мВт (милливатт). Лазерный излучатель съемный и на его место можно установить зрительную трубу теодолита. Наведение на цель осуществляется дополнительной зрительной трубой. Устроенный на теодолите квадрант позволяет задать нужный уклон лазерного пучка с точностью до 10". Прибор предназначен для задания направлений большой протяженности при строительстве гидротехнических сооружений.
Лазерный теодолит ЛТ-56 создан на базе горного теодолита ТГ-1 и малогабаритного лазера ЛГ-56 мощностью 2 мВт; может питаться от аккумулятора. Для наведения пучка лазера на цель на кожухе укреплена визирная труба. Используется при оперативных разбивочных работах на строительных площадках и для контроля за проведением подземных горных выработок.
Для выполнения строительно-монтажных работ с высокой точностью в ЦНИИГАиК разработан на базе теодолита Т2 оригинальный лазерный теодолит (рис.27). В нем лазерный источник крепится сверху на подставках теодолита, позволяя зрительной трубе беспрепятственно вращаться вокруг горизонтальной оси на 360? Лазерный луч вводится в зрительную трубу системой зеркал и линз. Прибор может работать и как лазерный, и как обычный теодолит.
Рис. 27 - Схема лазерного теодолита конструкции ЦНИИГАиК
Из зарубежных лазерных теодолитов можно выделить две основные группы приборов, выполненных:
В виде насадок к серийным оптическим теодолитам - GLO-1, GLO-2 и GLA-1, GLA-2, GLA-3 для теодолитов Т1 А, Т16 и Т2 фирмы «Вильд» (Швейцария), FVL фирмы «Отто Феннель» (ФРГ) и др.;
В виде самостоятельных приборов -- LT3 (США), LG68 (ФРГ), SLT-20 (Япония) и др.
Широкое применение лазерных приборов открывает новые перспективы автоматизации измерительного процесса, повышает производительность труда и в ряде случаев повышает точность измерений.
Теодолит является одним из самых известных и распространенных геодезических приборов, сравнительно недавно он был основным рабочим инструментом геодезистов. В настоящее время на рынке геодезического оборудования имеется большой выбор теодолитов различных марок (RGK, Vega, УОМЗ, Geobox, Topcon, Sokkia, Boif, Foif, ADA, Nikon, CST/Berger, Suoth, Pentax, Spectra Precision).
Оптический теодолит представляет собой сложный прибор, который состоит из трёх основных узлов - подставки с трегером, зрительной трубы и корпуса прибора (колонки) - и более мелких: кремальера, окуляр микроскопа, визир, уровень алидады, наводящий винт, закрепительный винт трубы, зеркало подсветки, рукоятка перевода лимба, закрепительный винт алидады, юстировочный винт, диоптрийное кольцо окуляра, наводящий винт трубы.
Электронный теодолит имеет практически туже компоновку. Корпус инструмента является несущим элементом, также в нём располагаются отсчётная система. Зрительная труба - это оптическая система, предназначенная для точного наведения на цель, для этого она имеет сетку нитей. Подставка с трегером необходима для горизонтирования теодолита.
Заключение
В данной работе мы рассмотрели приборы для измерения углов. Каждый прибор имеет свои достоинства и недостатки, различные погрешности, используется в разных отраслях: от бытовых до промышленных.
Электронные теоделиты имеют большие перспективы, т.к. автоматизация значительно упрощает и ускоряет процесс измерения.
Также лазерный уровень перспективен в строительстве, т.к. он компактен и проще в использование, чем обычный уровень.
Гониометр широко используется в лабораторных исследованиях, что даёт более точные измерения.
Список литературы
1. Блюменцев А. М., “Метрологическое обеспечение геофизических исследований скважин”, Москва, “Недра”, 1991г.
2. Комаров С. Н., “Геофизические методы исследования скважин”, Москва, “Недра”, 1973г.
...Подобные документы
Назначение и область применения, конструкция и принцип действия индукционного датчика угла с подвижной катушкой. Вывод формул для определения величины и крутизны выходного сигнала, технические данные датчика, его погрешности, достоинства и недостатки.
курсовая работа [498,9 K], добавлен 17.10.2009Конструкция кольцевого индукционного датчика угла, принцип действия, включая уравнения э.д.с., основные типы погрешностей, присущих данному типу датчиков угла. Расчет основных геометрических, электрических параметров. Сборочный и рабочие чертежи деталей.
курсовая работа [1,5 M], добавлен 19.10.2009Примеры энкодеров различных серий: инкрементальный E30S, ENC и ENA, абсолютный ENP. Принцип работы и строение датчиков угла поворота. Характеристики энкодеров Kuebler для лифтов: расширенный температурный диапазон работы, вибростойкость и ударопрочность.
курсовая работа [3,0 M], добавлен 15.01.2015Линейные, угловые измерения. Альтернативный метод контроля изделий. Калибры для гладких цилиндрических деталей. Контроль размеров высоты и глубины, конусов и углов. Измерения формы и расположения поверхностей, шероховатости, зубчатых колес и передач.
шпаргалка [259,9 K], добавлен 13.11.2008Угловые размеры и допуски на них. Назначение и конструкции конусов. Основные группы различных углов, применяемых при конструировании и изготовлении деталей машин. Методы измерения углов и конусов. Средства и методы контроля конических поверхностей.
реферат [1,8 M], добавлен 30.11.2011Общие вопросы основ метрологии и измерительной техники. Классификация и характеристика измерений и процессы им сопутствующие. Сходства и различия контроля и измерения. Средства измерений и их метрологические характеристики. Виды погрешности измерений.
контрольная работа [28,8 K], добавлен 23.11.2010Определение шероховатости поверхности по результатам обработки профилограммы. Определение погрешности, возникающей от наклона нутромера. Расчет годности конуса по результатам измерения угла на синусной линейке. Этапы оценки годности зубчатого колеса.
контрольная работа [1,8 M], добавлен 15.03.2014Расчет рационального режима резания при обтачивании валика на станке. Выбор геометрических параметров режущей части резца, инструментального материала. Выбор углов в плане, угла наклона главной режущей кромки. Расчетное число оборотов шпинделя станка.
контрольная работа [697,4 K], добавлен 20.02.2011Долбяки для нарезания зубьев цилиндрических прямозубых и косозубых колес внешнего и внутреннего зацепления. Определение размеров зуба в исходном сечении. Определение профильного угла долбяка с учетом искажения от наличия переднего и заднего углов.
контрольная работа [62,4 K], добавлен 17.06.2012Техническое описание изделия. Разработка технологического процесса сборки. Анализ технологичности изделия как сборочной единицы. Разработка принципиальной электрической схемы пульта или рабочего места для контроля электрических параметров изделия.
курсовая работа [980,4 K], добавлен 26.03.2013Структурный и кинематический анализ механизма. Определение зависимостей положений, скоростей и ускорений выходного звена от угла поворота кривошипа. Определение количества и видов звеньев и кинематических пар. Структурная классификация механизма по Асуру.
курсовая работа [1,4 M], добавлен 17.10.2013Проведение испытаний единичного экземпляра микроскопа измерительного ТМ-500 для целей утверждения типа. Анализ нормативной документации по испытаниям и средствам измерения. Воздействие влияющих внешних факторов на метрологические характеристики прибора.
дипломная работа [471,0 K], добавлен 14.05.2011Определение материала развертки по маркировке. Измерение угла режущей части при помощи угломера Бабчиницера. Перечень свойств инструмента, которые обеспечиваются неравномерной разбивкой зубьев. Расчет режимов резания и времени на обработку отверстия.
практическая работа [545,1 K], добавлен 25.01.2015Понятие об измерениях и их единицах. Выбор измерительных средств. Оценка метрологических показателей измерительных средств и методы измерений. Плоскопараллельные концевые меры длины, калибры, инструменты для измерения. Рычажно-механические приборы.
учебное пособие [2,5 M], добавлен 11.12.2011Средство измерения и его метрологические характеристики (диапазон и погрешность измерений). Расчет и выбор посадки с натягом. Выбор стандартной посадки. Проверка выбора посадки. Расчёт усилия запрессовки при сборке деталей и запасов прочности соединения.
контрольная работа [39,9 K], добавлен 05.03.2010Характеристика средства измерения, предназначенного для измерения, имеющего нормированные метрологические характеристики, воспроизводящего и хранящего единицу физической величины, размер которой принимают неизменным в течение известного интервала времени.
контрольная работа [18,5 K], добавлен 20.04.2010Расчетная схема усилий, действующих на щековую дробилку. Определение угла захвата. Определение хода подвижной щеки, частоты вращения приводного вала. Производительность щековой дробилки. Мощность привода машины. Расчет распорных плит, шатуна, станины.
курсовая работа [571,2 K], добавлен 24.02.2013Выбор элементной базы локальной системы управления. Выбор датчика угла поворота, двигателя, редуктора, усилителя, реле и датчика движения. Расчет корректирующего устройства. Построение логарифмической амплитудной частотной характеристики системы.
курсовая работа [710,0 K], добавлен 20.10.2013Структурная схема электродвигателя постоянного тока с редуктором. Синтез замкнутой системы управления, угла поворота вала с использованием регуляторов контура тока, скорости и положения. Характеристика работы скорректированной системы управления.
курсовая работа [1,8 M], добавлен 09.03.2012Изучение особенностей формирования функциональной и структурной схем системы. Выбор исполнительного устройства на основе минимизации требуемого момента инерции на валу двигателя. Определение параметров передаточных функций двигателя. Расчет регулятора.
курсовая работа [410,0 K], добавлен 05.12.2012
