Diagnostyka pojazdów szynowych - wykład -



Podobne dokumenty
Pomiar przemieszczeń i prędkości liniowych i kątowych

Zakłócenia. Podstawy projektowania A.Korcala

DTR.ZL APLISENS PRODUKCJA PRZETWORNIKÓW CIŚNIENIA I APARATURY POMIAROWEJ INSTRUKCJA OBSŁUGI (DOKUMENTACJA TECHNICZNO-RUCHOWA)

LABORATORIUM FOTONIKI

Ć W I C Z E N I E 5. Częstotliwość graniczna

ANALOGOWE UKŁADY SCALONE

tel/fax lub NIP Regon

LABORATORIUM PRZYRZĄDÓW PÓŁPRZEWODNIKOWYCH

LABORATORIUM OPTOELEKTRONIKI

Lekcja 173, 174. Temat: Silniki indukcyjne i pierścieniowe.

CD-W Przetwornik stężenia CO 2 do montażu naściennego. Cechy i Korzyści. Rysunek 1: Przetwornik stężenia CO 2 do montażu naściennego

Ćwiczenie: "Ruch harmoniczny i fale"

PROFIBUS - zalecenia odnośnie montażu i okablowania instalcji sieciowych Profibus PNO Polska

POMIARY WIELKOŚCI NIEELEKTRYCZNYCH

Wyznaczanie współczynnika sprężystości sprężyn i ich układów

SEP - Stowarzyszenie Elektryków Polskich - Oddział Olsztyński w Olsztynie - WykazPrzepisyNormy-9 sobota, 29 września :00

Wykład 10. Urządzenia energoelektroniczne poprzez regulację napięcia, prądu i częstotliwości umoŝliwiają

M-200 REJESTRATOR DANYCH

INSTRUKCJA OBSŁUGI WD2250A. WATOMIERZ 0.3W-2250W firmy MCP

Tester pilotów 315/433/868 MHz MHz

TRANSFORMATORY I ZASILACZE

SILNIKI ASYNCHRONICZNE INDUKCYJNE

LASERY I ICH ZASTOSOWANIE

Zawór kontrolny (Zawory regulacyjne 2 i 3-drogowe) Opis techniczny. Właściwości. Zastosowanie Wodne systemy ogrzewania i klimatyzacji

PRZEMYSŁOWY ODTWARZACZ PLIKÓW MP3 i WAV

Urządzenie do pomiaru ciśnienia.

OPIS liczniki EIZ- G INSTRUKCJA MONTA U

7. REZONANS W OBWODACH ELEKTRYCZNYCH

METROLOGIA SKRYPT DO LABORATORIUM. dla studentów kierunku elektrotechnika. Leona Swędrowskiego. pod redakcją

Podstawowe definicje

I B. EFEKT FOTOWOLTAICZNY. BATERIA SŁONECZNA

ROZDZIELACZ PROGRESYWNY BVA

PRZETWORNIK NAPIĘCIE - CZĘSTOTLIWOŚĆ W UKŁADZIE ILORAZOWYM

WYZNACZANIE PRZYSPIESZENIA ZIEMSKIEGO ZA POMOCĄ WAHADŁA REWERSYJNEGO I MATEMATYCZNEGO

Przetwornik temperatury TxBlock-USB

Badanie skuteczności ochrony przeciwporażeniowej

888 A 888 V 1. ZASTOSOWANIE 2. BUDOWA GENERATOR NAPIĘCIA 3-FAZOWEGO L2 L3 N PE

Pomiar mocy pobieranej przez napędy pamięci zewnętrznych komputera. Piotr Jacoń K-2 I PRACOWNIA FIZYCZNA

NAJWAŻNIEJSZE ZALETY LAMP DIODOWYCH

Tester pilotów 315/433/868 MHz

JUMO GmbH & Co. KG Mackenrodtstraße 14, Postal address: Phone: Fax: Internet: dtrans T03 BU Typ /... dtrans T03 TU Typ /...

Automatyka. Etymologicznie automatyka pochodzi od grec.

INSTRUKCJA OBSŁUGI MC-2810 CYFROWY SYSTEM GŁOŚNIKOWY 5.1 KANAŁÓW DO KINA DOMOWEGO

Sterowanie maszyn i urządzeń

Sensory optyczne w motoryzacji

Wydział Elektrotechniki, Elektroniki, Informatyki i Automatyki Katedra Przyrządów Półprzewodnikowych i Optoelektronicznych.

WZORU UŻYTKOWEGO PL Y1. PRZEDSIĘBIORSTWO BRANŻOWE GAZOWNIA SERWIS SPÓŁKA Z OGRANICZONĄ ODPOWIEDZIALNOŚCIĄ, Warszawa, PL

Ć W I C Z E N I E N R O-10

Roboty przemysłowe. Budowa i zastosowanie, wyd, 2 Honczarenko Jerzy WNT 2010

Elementy cyfrowe i układy logiczne

Spektroskopia UV-VIS zagadnienia

ST SPECYFIKACJA TECHNICZNA ROBOTY GEODEZYJNE. Specyfikacje techniczne ST Roboty geodezyjne

Wprowadzenie elementów bezobsługowego systemu parkingowego przy ul. Wigury w Piekarach Śląskich.

Wzmacniacze. Seria ONE. Programowalne wzmacniacze wielokanałowe. Złącze zasilania: IEC C VAC. Super slim. Przykład instalacji

INSTRUKCJA OBSŁUGI ELEKTRONICZNY MIERNIK REZYSTANCJI UZIEMIENIA DT-5300B

Pomiar prądów ziemnozwarciowych W celu wprowadzenia ewentualnych korekt nastaw zabezpieczeń. ziemnozwarciowych.

INSTALACYJNE FILTRY ZASILANIA

PL B1. Układ impulsowego wzmacniacza światłowodowego domieszkowanego jonami erbu z zabezpieczaniem laserowych diod pompujących

DRGANIA MECHANICZNE. materiały uzupełniające do ćwiczeń. Wydział Samochodów i Maszyn Roboczych studia inżynierskie

SPEKTROSKOPIA LASEROWA

HiTiN Sp. z o. o. Przekaźnik kontroli temperatury RTT 4/2 DTR Katowice, ul. Szopienicka 62 C tel/fax.: + 48 (32)

INSTRUKCJA OBS UGI

Złącza wysokoprądowe rodzaje i zastosowanie

SPIS TREŚCI do książki pt. ELEKTROENERGETYKA Autorzy: Jan Strojny, Jan Strzałka

INSTRUKCJA OBSŁUGI TERMOMETR CYFROWY TES-1312A

Załącznik Szczegółowy opis przedmiotu zamówienia na CZĘŚĆ II

Pomiar prędkości dźwięku w metalach

Falowniki. QX3 AGy AVy. Wektorowe przetwornice częstotliwości:

Zestawienie wartości dostępnej mocy przyłączeniowej źródeł w sieci RWE Stoen Operator o napięciu znamionowym powyżej 1 kv

Zasilacz Stabilizowany LZS61 model 24002

BM131 Cegowy 0,01~1000AC,logger,RS232 Brymen

PRZETWORNIK IMPULSÓW, CZĘSTOTLIWOŚCI, CZASU PRACY P17

Analogowe przyrządy pomiarowe

Na urządzeniu umieszczone zostały międzynarodowe symbole o następującym znaczeniu:

PL B1. POLITECHNIKA ŚLĄSKA, Gliwice, PL BUP 13/11. GRZEGORZ WIECZOREK, Zabrze, PL WUP 04/14

PX319. Driver LED 1x2A/48V INSTRUKCJA OBSŁUGI

40. Międzynarodowa Olimpiada Fizyczna Meksyk, lipca 2009 r. ZADANIE TEORETYCZNE 2 CHŁODZENIE LASEROWE I MELASA OPTYCZNA

Interfejs RS485-TTL KOD: INTR. v.1.0. Wydanie: 2 z dnia Zastępuje wydanie: 1 z dnia

Grupa bezpieczeństwa kotła KSG / KSG mini

Urządzenia do bezprzerwowego zasilania UPS CES GX RACK. 10 kva. Wersja U/CES_GXR_10.0/J/v01. Praca równoległa

INSTRUKCJA RUCHU I EKSPLOATACJI SIECI DYSTRYBUCYJNEJ

OBWODY REZYSTANCYJNE NIELINIOWE

INSTRUKCJA OBSŁUGI MULTIMETR CYFROWY Z DETEKTOREM NAPIĘCIA

Badanie własności prądnic tachometrycznych. Prądnica indukcyjna dwufazowa, prądnica magnetoelektryczna.

Laboratorium z Konwersji Energii. Ogniwo fotowoltaiczne

Budowa i dziaanie aparatu

U [V] S Współczynnik redukcji przy obciążeniu indukcyjnym AC S 8 6. Współczynnik redukcji F przy obciążeniu indukcyjnym

I. Minimalne wymagania. Tool Form s.c. Jacek Sajan, Piotr Adamiak. ul. Pafalu 11, Świdnica, NIP:

ABB i-bus KNX Moduł pomiarów elektrycznych, MDRC EM/S

Wielostopniowe systemy ograniczania przepięć w instalacji elektrycznej w obiekcie budowlanym

ZASADY WYPEŁNIANIA ANKIETY 2. ZATRUDNIENIE NA CZĘŚĆ ETATU LUB PRZEZ CZĘŚĆ OKRESU OCENY

OM 10 nowoczesna kompaktowa stacja czołowa TV z wyjściem DVB-T

Szczegółowy opis przedmiotu zamówienia CZĘŚĆ I - zmodyfikowana

Wzmacniacze. Rozdzia Wzmacniacz m.cz

BAKS Kazimierz Sielski Karczew ul. Jagodne 5. Tel./ fax (022) fax (022) NIP Zapytanie ofertowe.

mgr inż. Stanisław Mazur RP-Upr.194/93 MAP/IE/2167/01

Dobór nastaw PID regulatorów LB-760A i LB-762

Badanie silnika asynchronicznego jednofazowego

Politechnika Krakowska im. Tadeusza Kościuszki. Karta przedmiotu. obowiązuje studentów rozpoczynających studia w roku akademickim 2015/2016

PRAWA ZACHOWANIA. Podstawowe terminy. Cia a tworz ce uk ad mechaniczny oddzia ywuj mi dzy sob i z cia ami nie nale cymi do uk adu za pomoc

Transkrypt:

Diagnostyka pojazdów szynowych - wykład - Pomiary przemieszczeń liniowych i kątowych KATEDRA TRANSPORTU SZYNOWEGO WYDZIAŁ TRANSPORTU POLITECHNIKA ŚLĄSKA W KATOWICACH Katowice, 2011-06-13 Dr inż. Mańka Adam

Wszelkie maszyny i urządzenia mechaniczne zbudowane są z materiałów odkształcalnych, których współczynniki sztywności i sprężystości są zależne od spełnianych funkcji. Elementy maszyn i urządzeń projektuje się zakładając takie wartości współczynników sztywności i sprężystości, aby zapewnić im wymaganą trwałość i bezpieczeństwo pracy Dlatego tez w pomiarach przemieszczeń rozróżnia się przemieszczenie liniowe związane z ruchem postępowym ciał wyrażone w jednostkach długości oraz przemieszczenie kątowe, związane z ruchem obrotowym,wyrażone w stopniach kątowych lub radianach 3

W wielu przypadkach bezwzględny pomiar długości jest nieistotny, a ważna staje sie jej zmiana. W takim przypadku mierzymy zmianę długości czyli przemieszczenie, stad czasami terminy długość i przemieszczenie są stosowane zamiennie. Jednostka podstawowa długości jest metr, który jest zdefiniowany jako 1 650 763,73 długości fali promieniowania kryptonu 86 w próżni. 4

Czujniki pomiarowe Jako czujnik pomiarowy rozumie się przetwornik stanowiący element wejściowy układu elektrycznego, przetwarzający badana lub regulowaną nieelektryczna wielkość fizyczną w sygnał elektryczny dogodny do pomiaru, dalszego przekształcania lub rejestracji, a także do oddziaływania za jego pomocą na sterowane procesy. Wejście Wielkość mechaniczna Przetwornik mechaniczny Przemieszczenie Przetwornik elektryczny Wyjście Wielkość elektryczna Zasilanie przetwornika Zasada działania czujnika pomiarowego wielkości mechanicznej 5

Przy pomiarze przemieszczeń i odkształceń ciał stałych wykorzystuje się różne zjawiska fizyczne i elektryczne. Najczęściej spotykane to : - indukcyjne przetworniki transformatorowe; - czujniki pojemnościowe; - czujniki optyczne laserowe; - czujniki tensometryczne; - czujniki piezoelektryczne. 6

W układach pomiarowych służących do pomiaru wielkości nieelektrycznych, stosuje się przetworniki służące do zamiany tych wielkości na wielkości elektryczne. Rozróżnia się dwa podstawowe rodzaje przetworników: - generacyjne; - parametryczne. Przetworniki pomiarowe Mechaniczne Elektryczne Sprężyste Sejsmiczne Dylatacyjne Hydrostatyczne Generacyjne Parametryczne 7

Przetworniki generacyjne są przetwornikami aktywnymi i przetwarzają bezpośrednio sygnał wejściowy na sygnał wyjściowy, energie wejściową na energie elektryczną. Najczęściej czujniki te nie muszą być zasilane z osobnego źródła, a zasilany jest jedynie wzmacniacz pomiarowy. Wykorzystuje się w nim zjawiska: - indukcji elektromagnetycznej; - termoelektryczne; - magnetoelektryczne; - magnetostrykcyjne; - fotoelektryczne; - prądów wirowych; - elektrochemiczne. 8

Przetworniki parametryczne zwane pasywnymi, w których sygnał wejściowy powoduje zmianę jakiegoś parametru przetwornika np.: rezystancji, impedancji, pojemności itp., a dostarczana z zewnątrz energia przekształca te zmiany na odpowiednie wartości prądu czy napięcia. Wśród przetworników parametrycznych należy wyróżnić miedzy innymi: - potencjometryczne; - indukcyjnościowe; - pojemnościowe. 9

Wartości mierzonych przemieszczeń Zakres pomiarowy Typ przetwornika 0 100 [µm] Tensometryczne i piezoelektryczne 100 [µm] 10 [mm] Potencjometryczne, tensometryczne, indukcyjnościowe i pojemnościowe 10 100 [mm] Potencjometryczne, indukcyjnościowe i pojemnościowe 100 1000 [mm] Potencjometryczne, indukcyjnościowe 10

Przetworniki parametryczne - potencjometryczne a) Prostoliniowy; b) jednoobrotowy; c) wieloobrotowy 11

Przetwornik indukcyjnościowy transformatorowo - różnicowy + - 12

1- rdzeń ferromagnetyczny; 2-cewki transformatora różnicowego; 3-nakretka mocująca 4- korpus Parametry czujnika OT-18 - Znamionowy zakres przemieszczeń 0,1 mm - napięcie zasilania przetwornika 5 V, 5 khz - znamionowa wartość napięcia wyjściowego 150mV - zakres temperatur użytkowania 243..333 K - błąd liniowości 2% - rozmiary 10 X 30 mm - masa 20 g 13

1- gniazdo kontaktowe; 2- nakrętka z brązu ; 3-izolator z polistyrenu; 4 elektroda wewnętrzna ze stali nierdzewnej, 5 elektroda zewnętrzna ze stali nierdzewnej; 6 tuleja izolacyjna z polistyrenu; 7 połączenie gwintowe; 8- trzpień popychacza 14

Cechy metrologiczne indukcyjnościowych transformatorowo różnicowych przetworników przemieszczeń Cecha Znamionowa wartość przemieszczenia rdzenia Wartość Od kilku mikrometrów do kilkudziesięciu centymetrów Błąd liniowości 0,1 do 2% Zasilanie napięciowe Zasilanie prądowe Częstotliwość napięcia zasilania Pasmo przenoszenia Znamionowa wartość napięcia wyjściowego Napięcie niezrównoważenia Czułość maksymalna 1 5 [V] 1 5 [ma] 50 Hz dla urządzeń przemysłowych 400 Hz dla lotniczych mierników pokładowych 5 khz w miernictwie laboratoryjnym 50 khz w miernictwie dynamicznym Od 0 do 0,3 częstotliwości zasilania Od kilku [mv] do kilku [V] Poniżej 1% wartości znamionowego napięcia wyjściowego Kilkadziesiąt miliwoltów na mikrometr na wolt 15

Przetworniki pojemnościowe a) o zmiennej odległości miedzy okładzinami; b) o zmiennej efektywnej powierzchni okładzin; c) o zmiennej wypadkowej przenikalności elektrycznej 16

Bezdotykowy Pomiar dotykowy Potencjometryczne Tensometryczne Transformator różnicowy Wiroprądowy Elektrodynamiczny Reluktancyjny (oporność magnetyczna) O zmiennej odległości między okładzinami O zmiennej efektywnej powierzchni okładzin O zmiennej wypadkowej przenikalności dielektr. Fotodioda, fototranzystor Fotorezystor, fotoogniwo Piezoelektryczne Hallotronowe Przetwornik Indukcyjnościowe Pojemnościowe Fotoelektryczne Mierzona wielkość < 100 µm X X < 10 mm X X X X X < 100 mm X X X X < 1 m X X Kątowe X X <10 mm X X X X X X X < 1 m X X Kątowe X X X X 17

Do pomiarów niewielkich przemieszczeń wykorzystuje się czujniki: - optoelektroniczne, których przykładowy zakres pracy 0-50[mm] przy dokładności 5 mikrometrów i zasilaniu +5 [V] prądem 120 [ma]. Czujnik przesyła sygnał wyjściowy w protokole RS422 lub TTl 18

Czujniki optyczne 19

Czujniki laserowe 20

Dalmierz laserowy 21

22

Potencjometryczne liniowe, których przykładowy zakres pomiarowy wynosi 0-30[mm] przy dokładności 0,5[mm], średnia żywotność 10 mln. Przemieszczeń, zakresy tych czujników sięgają 2000 [mm], czujniki te nie nadają się do pracy w warunkach drgań i silnych przemieszczeń 23

Czujniki indukcyjne, których przykładowy zakres pomiarowy wynosi 100[mm], przy dokładności większej 1[%], pomiar bezstykowy 24

Czujniki ultradźwiękowe 25

Czujniki tensometryczne Tensometr drutowy wężykowy nakładka zabezpieczająca klej przenoszący odkształcenia drut oporowy podkładka izolująca wyprowadzenia do połączenia ε 1 ΔL L σ 0 0 E 1- ν P E A 1 ε 2 1 νε2 σ E ΔR R k ε Katowice, 2011-06-13 Adam Mańka, adam.manka@polsl.pl, Katedra Transportu Szynowego, Politechnika Śląska, 26

Adam Mańka, adam.manka@polsl.pl, Katedra Transportu Szynowego, Politechnika Śląska, 27 Tensometry elektrooporowe: pojedyncze tensometry i rozety tensometryczne: wężykowe, kratowe, zygzakowe, foliowe, półprzewodnikowe ø 0,02 0,05 [mm] Tensometr wężykowy Tensometr kratowy Katowice, 2011-06-13 - Tensometria elektrooporowa -

Tensometry elektrooporowe: pojedyncze tensometry i rozety tensometryczne: wężykowe, kratowe, zygzakowe, foliowe, półprzewodnikowe Tensometr foliowy Katowice, 2011-06-13 - Tensometria elektrooporowa -

Magnetyczne, często wykorzystywane jako czujniki zbliżeniowe 29

Jako przemieszczenie kątowe może być też mierzenie odchylenia od pionu. Czujnik do pomiaru takiej wielkości nazywany jest INKLINOMETREM Inklinometr optoelektroniczny impulsowy Dane elektryczne Liczba działek na 900/1800 obrót Rozdzielczość 0,1 /0,05 kątowa Napięcie +5VDC zasilania ±0,5V Pobór prądu 17mA, typowo max40ma Sygnały wyjściowe A, B, TTLprostokątne C, dla 1800 bez znacznika 0 Źródło światła diody IRED Max częst.. sygnał 75kHz wyjściowego Żywotność LED 30000h 30

http://www.wobit.com.pl/index.html 31