75438

Переваги та недоліки ємнісних давачів

Лекция

Коммуникация, связь, радиоэлектроника и цифровые приборы

При цьому можливий монтаж і обслуговування ВБЄ зовні резервуарів і бункерів. Можливе застосування штирових ВБЄ для контролю протікання рідини в трубах. ВБЄ застосовується також для підрахунку чи позиціонуванні різноманітних об’єктів неметалевих матеріалів.

Украинкский

2015-01-12

263 KB

1 чел.

ЛЕКЦІЯ 11

Переваги та недоліки ємнісних давачів

Переваги ємнісних давачів:

  •  можливість роботи з будь-якими матеріалами (і метали, і неметали);
  •  потенціометр з регулюванням чутливості дозволяє здійснювати диференціювання матеріалів;
  •  несприйнятність до кольору контрольованого об'єкту.

Ємкісні давачи можуть успішно застосовуватися для наступних цілей:

  •  контроль рівня різних рідин;
  •  контроль рівня сипучих матеріалів;
  •  підрахунок предметів, упаковок, пляшок;
  •  визначення наявності рідини в пляшці або іншій ємкості
  •  контроль наявності прокладок, кілець ущільнювачів;
  •  контроль цілосності або обриву стрічки ;
  •  підрахунок невеликих предметів.

До недоліків можна віднести:

  •  необхідність узгодження вхідних та вихідних сигналів давачів;
  •  чутливість до високої напруги та електростатичних полів;
  •  розкид параметрів при збільшенні температури, тиску, вологості  і інших природних чинників.

Приклади застосування ємкісних безконтактних вимикачів

Найбільш широке застосування ВБЄ найшли в якості надійних та дешевих ємнісних давачів (рівнемірів) контролю максимального чи мінімального рівня рідких чи сипучих матеріалів. При цьому можливий монтаж і обслуговування ВБЄ зовні резервуарів і бункерів (рис.11.1.):

Рис. 11.1. Контроль максимального чи мінімального рівня рідких

чи сипучих матеріалів резервуарів і бункерів.

ВБЄ спрацьовує і від матеріалу, який знаходиться за яким-небудь діалектриком, наприклад, він буде відчувати муку через пластину з склотекстоліту. В якості ілюстрації такої роботи з урахуванням впливу навколишнього металу можна провести наступний приклад застосування. При діаметрі отвору в металевому резервуарі, рівному потрійному діаметру активної поверхні безконтактного вимикача, він буде реагувати на мінеральне масло через скло товщиною 18 мм, а при діаметрі отвору в резервуарі, рівному подвійному діаметру активної поверхні – через скло товщиною 6 мм.

Можливе застосування штирових ВБЄ для контролю протікання рідини в трубах (рис.11.2.). ВБЄ застосовується також для підрахунку чи позиціонуванні різноманітних об’єктів неметалевих матеріалів (рис.11.3.).

                  

Рис. 11.2. Контроль протікання рідини в трубах                 Рис. 11.3. Позиціонування різноманітних         

                                                                                                      об’єктів неметалевих матеріалів.

   а)       б)

Рис. 11.4. Приклад установки вимикача з виносною (а) і не виносною (б) чутливими поверхнями.

Виносне виконання має підвищену чутливість. Параметр чутливості ємнісного безконтактного вимикача налаштовується так, що він визначає наявність рідини в пластиковій ємності чи трубі (рис.11.4.)

Не виносне виконання встановлюється в місця з підвищеною небезпекою отримання механічних пошкоджень активної поверхні вимикача (рис.11.5.).

Рис. 11.511. Приклади застосування ємнісного безконтактного вимикача

не виносного виконання.


В даний час найбільш широке поширення одержали давачі ВБШ-03204 наближення (присутності), які крім своєї надійності, мають широкий ряд переваг. Маючи порівняно низьку вартість, давачі ВБШ-03-204 (вимикачі ємнісні) наближення охоплюють величезний спектр спрямованості по своєму застосуванню у всіх галузях промисловості. Типовими областями використання ємнісних давачів ВБШ-03-204, вимикачів безконтактних цього типу є:

  •  

сигналізація заповнення ємностей із пластику або скла (рис.11.7); контроль рівня заповнення прозорих упаковок (рис.11.8.);

  •  

Рис.11.7. Сигналізація заповнення   Рис.11.8. Контроль рівня заповнення ємностей      прозорих упаковок, сигналізація обриву стрічки.  

  •  позиціонування об'єкту, наповнення бункерів, сигналізація обриву стрічки, обмотувального провода й т.д.

Ємнісні давачи в охоронних системах

Ємнісних давачи представляють особливий інтерес для охоронних сигналізацій і ось по яких причинам:

Принцип дії ємкісних  пристроїв такий, що вони гарантовано виявляють наближення об'єкту і не можуть його "не відмітити у відмінність, наприклад, від інфрачервоних (ГІК) і ультразвукових (УЗ) давачів, біля яких відстань спрацьовування сильно залежить від того, яка поверхня біля об'єкту, що наближається.

ІК-давачи реагують на теплові (інфрачервоні) промені і у порушника є можливість від них "загородитися", - зробити так, щоб ці теплові промені, що йдуть від тіла не попадали на давач - він може надіти зимовий одяг, який затримує теплові промені або закритися листом з жерсті або фольги, - ці матеріали не пропускають інфрачервоні промені.

Розповсюджені ультразвукові давачі працюють за принципом локатора - випромінюють, а потім приймають відбитий сигнал. Все б добре, тільки ось  від твердих поверхонь сигнал відбивається нормально, а від м'яких - погано і такі давачі можуть не "відчути" порушника (особливо на відкритій місцевості) якщо він надіне наприклад, ватник, капюшон або закриється м'яким матеріалом, наприклад - листом з губки. В усякому раз|, порушники завжди матимуть потенційну можливість використовувати звукопоглинальний матеріал, від якого ультразвук не відбивається.

Ємкісні давачи на відміну від ГИК і УЗ можна використовувати і в периметрових сигналізаціях - для охорони протяжних об'єктів, наприклад, садових ділянок. У даних конструкціях, антени (у вигляді проводів) розташовуються горизонтально (прикріпляються до огорожі), а з пристроєм з'єднуються через конденсатор малої ємкості. Конкретні приклади (у загальному вигляді) подібних конструкцій (посилання Роспатента).

Найчастіше, ємнісні конструкції використовуються як давачи об'єму, а їх антени (відрізок проводу або металева пластина) встановлюються вертикально. Взагалі, існує декілька типів (різновидів) ємнісних пристроїв і для кожного конкретного типу - своя сфера застосування, наприклад, конденсаторні ємкісні конструкції краще всього використовувати як давачи дотику до металевих предметів (вони зручні у виготовленні оскільки в таких конструкціях немає необхідності використовувати котушки і контура, але вони мають невисоку перешкодостійкість із-за чого доводиться зменшувати практично до межі чутливість, щоб не було «помилок»). А широковідомі давачи на частотозадающем LС-контурі краще всього використовувати в тих місцях, де спокійна електромагнітна обстановка, наприклад, в підвальних приміщеннях (вони знаходяться нижчим за рівень землі і радіоперешкоди туди не проходять), а також, в сільській місцевості, - подалі від радіо і телестанцій, тільки в цьому випадку від таких конструкцій можна добитися пристойної дальності дії – до декількох десятків км.

Питання для контролю і засвоєння

  1.  Що таке безконтактний ємнісний давач?
  2.  Де використовується безконтактний ємнісний давач і для чого?
  3.  Поясніть принцип роботи безконтактного ємнісного давача?
  4.  Що використовують в якості керуючого об’єкта для ємнісного вимикача?
  5.  Намалюйте електричну схему з’єднань ємнісного давача?
  6.  Що таке відстань спрацювання ємнісних безконтактних вимикачів і від чого вона залежить?
  7.  Наведіть переваги та недоліки безконтактного ємнісного давача?
  8.  Які фізичні величини контролюють безконтактним ємнісним давачом?
  9.  Наведіть свій приклад використання безконтактного ємнісного давача?
  10.   Порівняйте безконтактний ємнісний давач з іншими безконтактними електричними давачами?


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

26003. СМО с бесконечной очередью для пуассоновских потоков. Граф, система уравнений, расчетные соотношения 23.44 KB
  СМО с бесконечной очередью для пуассоновских потоков. Из СМО с очередью конечной длины можно получить СМО с неограниченной очередью если устремить. Рассмотрим частный случай одноканальной системы с бесконечной очередью
26004. СМО с бесконечной очередью для произвольных потоков. Граф, система уравнений, расчетные соотношения 30.06 KB
  СМО с бесконечной очередью для произвольных потоков. Рассмотрим случай который можно интерпретировать либо как наличие немедленного обслуживающего прибора интенсивность обслуживания которого растет линейно с ростом числа ожидающих требований либо как систему в которой всегда найдется новый обслуживающий прибор доступный каждому вновь поступающему требованию. СМО типа М М ∞ с бесконечным числом обслуживающих приборов Переходя к равенству: Получаем: Можно выписать искомые решения для pk и N: Условие эргодичности в данном случае также...
26005. СМО с бесконечной очередью и частичной взаимопомощью для пуассоновских потоков. Граф, система уравнений, расчетные соотношения 60.64 KB
  СМО типа М М m Переходя к решению для pk в соответствии с равенством: Видим что это решение должно быть разбито на две части так как зависимость k от k также имеет две части. Соответственно при k≤m: Аналогично при k≥m: Объединяя результаты получим: Где: Теперь с помощью: Можно выписать решение для p0: И следовательно: Вероятность того что поступающее требование окажется в очереди задается равенством: Таким образом:.
26006. СМО с бесконечной очередью и частичной взаимопомощью для произвольных потоков. Граф, система уравнений, расчетные соотношения 35.06 KB
  Эта система в строгом смысле является саморегулируемой. Подходящей моделью для описания такой системы является процесс размножения и гибели при следующем выборе параметров: Система является эргодической.
26007. СМО с бесконечной очередью и полной взаимопомощью для пуассоновских потоков. Граф, система уравнений, расчетные соотношения 32.91 KB
  Каждое вновь поступившее требование подается на свой отдельный обслуживающий прибор однако если требование поступает в момент когда все приборы заняты то оно теряется.
26008. СМО с бесконечной очередью и полной взаимопомощью для произвольных потоков. Граф, система уравнений, расчетные соотношения 46.78 KB
  Такая модель задается следующим образом: Эта система является эргодической. СМО типа М М ∞ М Для вероятностей pk этой системы из: Имеем: Где биноминальные коэффициенты определяются обычным образом: Определяя p0 получаем: И следовательно: Таким образом: Не составляеет труда вычислить среднее число требований в системе: Используя частную производную получаем:.
26009. СМО с конечной очередью для пуассоновских потоков. Граф, система уравнений, расчетные соотношения 76.36 KB
  Длина очереди m число мест в очереди. Если все места в очереди заняты то заявка получает отказ. Если при обслуживании освобождается канал то из очереди переходит очередная заявка на обслуживание; все заявки сдвигаются и вновь поступившая заявка ставится в конец очереди. вероятность того что заявке придется стоять в очереди вероятность очереди: 4.
26010. Понятие системного обслуживания. Классификация 39.96 KB
  Системой массового обслуживания СМО называется любая система для выполнения заявок поступающих в нее в случайные моменты времени. Оптимизация и оценка эффективности СМО состоит в нахождении средних суммарных затрат на обслуживание каждой заявки и нахождение средних суммарных потерь от заявок не обслуженных. Каналом обслуживания называется устройство в СМО обслуживающее заявку. СМО содержащее один канал обслуживания называется одноканальной а содержащее более одного канала обслуживания – многоканальной.
26011. СМО с конечной очередью и частичной взаимопомощью для пуассоновских потоков. Граф, система уравнений, расчетные соотношения 37 KB
  Интенсивность обслуживания заявки каждым каналом равна а максимальное число мест в очереди равно m. Рисунок 1 – Граф состояний многоканальной СМО с ограниченной очередью – все каналы свободны очереди нет; – заняты l каналов l = 1 n очереди нет; заняты все n каналов в очереди находится i заявок i = 1 m. Данная система является частным случаем системы рождения и гибели если в ней сделать следующие замены: В результате получим: Образование очереди происходит когда в момент поступления в СМО очередной заявки все каналы заняты т.