Общие сведения

Цель работы

Контрольные вопросы

Содержание отчета

Указания по выполнению работы

1. Ознакомиться с конструкцией и работой стенда для измерения
цветовых характеристик поверхности.

1.1. Подать на измеритель цветовых характеристик постоянное напряжение 9В. С этой целью гнезда 1 и 2 панели питания соединить соответственно с гнездами 2 и 1 лабораторной панели, мультиметр И1 подсоединить к гнездам 4 и 5 лабораторной панели.

1.2. Последовательно включив выключатели К1 (зеленый) и К2 (красный) проверить действие светодиода – осветителя по красному и зеленому свету.

1.3. По показаниям мультиметра проверить работу фотоприемника,
изменяя его освещенность.

2. Настроить оптический блок на "белую" эталонную поверхность ОИ. Сначала переключателями К1 и К31 (вверх) включить режим намерения по зеленому каналу и записать величину сигнала на мультиметре И1, а затем - переключателями К2 и КЗ 2 (вниз) - красный, предварительно выключив К1. Измерения извести в 15 - кратной повторности. Выставить резисторами R3 и R4 уровень белого - одинаковые по ве­личине сигналы по зеленому и красному каналам.

3. Исследовать цветовые координаты реального объекта. Направить
оптический блок на исследуемую поверхность ОИ реального объекта. Сначала переключателями К1 и К31 (вверх) включить режим измерения по зеле­ному каналу и записать величину сигнала на мультиметре И1, а затем - пе­реключателями К2 и КЗ2 (вниз) - красный, предварительно выключив К1.
Измерения провести в 15-кратной повторности. Результаты записать в таблицу 3.1.

4.Для оформления результатов на графике х (у) отложить каждую пару значений х, у для каждого объекта измерений. Сделать вывод о разделимости полученных статистических областей для различного качества поверхности.

 

Отчет должен содержать электрическую схему стенда, экспериментальные данные и рассчитанные координаты цвета поверхности и их статистику, изображенные также на координатном графике х, у.

 

Рекомендуемая литература

1. Ерганжиев Н.А. Цветное телевидение в измерительной технике. - М.: Связь, 1980. - 104 с, ил.

2. Биометрия в генетике и селекции растений/ А.В. Смиряев, С. П. Мартынов, А.В. Кидьчевский.- М.: Издательство МСХА, 1992. 269 с: ил.42.


Таблица 3.1 – Результат измерения оптических характеристик поверхности

 

Характеристика исследуемой поверхности Fx Fy x=Fx/(Fx+Fy) у= Fy/(Fx+Fy)
Объект 1        
       
       
       
       
       
       
       
       
       
       
       
       
       
       
       
среднее        
дисперсия        
s, ср. кв. откл.        
мин        
мах        
Объект 2        
       
       
       
       
       
       
       
       
       
       
       
       
       
       
       
среднее        
дисперсия        
s, ср. кв. откл.        
мин        
мах        

1. Расскажите о природе цветового зрения.

2. Что такое координаты цвета?

3. Что такое координаты цветности?

4. Объясните принцип получения цветовых характеристик с помощью
фотоприемников.

5. Объясните схему работы автоматического устройства сортирования продукции по цвету.

6. Как разброс значений координат может влиять на результат
определения качества поверхности продукции?

 

 

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 4

ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ИСПОЛНИТЕЛЬНЫЕ МЕХАНИЗМЫ

 

Изучить принцип действия, конструкцию и тяговые характеристики электромагнитных исполнительных устройств.

 

Принцип работы электромагнитных исполнительных устройств основан на способности электромагнитного поля создавать в ферромагнетиках механические усилия притягивания или отталкивания.

В системах автоматики широко применяют в качестве исполнительных механизмов (ИМ) электромагнитные приводы, преобразующие энергию электрического тока в поступательное движение рабочего органа. Их еще называет соленоидными. В зависимости от типа, конструктивного исполнения и условий применения выходной координатой электромагнитных ИМ могут быть:

- для ИМ с прямолинейным перемещением рабочего органа - перемещение, скорость и усилие;

- для ИМ с вращательным движением рабочего органа - угол поворота, частота вращения или развиваемый вращающий момент.

За управляющее воздействие на электромагнитные ИМ принимается электрический сигнал управления на намагничивающей обмотке, создающей электромагнитное поле и действующее через него на рабочий орган.

Ходовые электромагниты могут быть постоянного и переменного (однофазные и трехфазные) тока. Их основные характеристики - ход якоря, зависимость между перемещением якоря и тяговым усилием, зависимость между положением якоря (его перемещением) и расходом электроэнергии и время срабатывания. Эти характеристики зависят от формы магнитопровода, (см. рисунок 4.1), состоящего из ярма 1 и якоря 2 расположения, намагничивающих обмоток 3 и рода питающего тока (переменный или постоянный).

1 - ярмо; 2 - якорь; 3 - катушка; 1 - ход якоря

Рисунок 4.1 – Конструкция электромагнитного исполнительного механизма

 

В зависимости от хода якоря 1 (его максимального перемещения) различают короткоходовые (до 5 мм) и длинноходовые электромагниты (более 5 мм).

При выборе электромагнита необходимо учитывать следующие параметры:

- выбираемая конструкция должна отвечать длине хода, тяговой силе и заданной тяговой характеристике. Для больших тяговых сил и малой длины хода якоря используют короткоходовые, а для небольших тяговых сил и значительных ходов якоря - длинноходовые электромагниты. Для больших
перемещений якоря - электромагниты с замкнутым цилиндрическим магнитопроводом и постоянной тяговой силой;

- для быстродействующих систем необходимо применять электромагниты с шихтованным магнитопроводом, а для замедленных систем с нешихтованным магнитопроводом и поворотным якорем с массивной медной гильзой;

- число циклов срабатывания должно быть меньше допустимого для
данного ИМ;

- электромагниты переменного тока при одинаковых совершенных
работах потребляют электроэнергии больше, чем электромагниты постоянного тока;

Выбор электромагнита осуществляют по напряжению, току и потребляемой мощности. Средняя допустимая температура нагрева 85...90°С.

Электромагнитные ИМ отличаются простотой управления, малым весом и небольшой стоимостью. Однако для создания значительных усилий необходимо увеличивать рабо­чий ток катушки, в результате такие ИМ становятся громоздкими и невыгодными.

Тяговое усилие электромагнита пропорционально квадрату тока, протекающего по его обмотке:

F=f(I2).

Поэтому электромагнит может работать как при питании постоянным током так и при питании переменным током. Электромагниты переменного тока имеют худшие параметры, чем постоянного тока, поскольку при одинаковых усилиях развивают меньшее тяговое усилие, обладают меньшей чувствительностью и меньшей стабильностью. Они конструктивно сложнее и дороже из-за необходимости иметь шихтованный магнитопровод. Получили распространение электромагнитные ИМ серии ЭВ с поступательным характером движения, предназначенные для управления различными клапанами, вентилями, задвижками и золотниками (см. таблицу 4.1).

Таблица 4.1 – Характеристики электромагнитных ИМ.