Тарування індукційного лага
Нині судна морського флоту інтенсивно оснащуються індукційними лагами.
Індукційний лаг ІЕЛ-2М призначений для вимірювання швидкості ходу щодо води. Лаг вимірює швидкість судна з деякою похибкою, яка має бути компенсована поправкою.
У загальному випадку похибка лага є функцією швидкості, яку можна подати у вигляді суми трьох складових:
ΔV = a + bV + (V), (24)
де a – постійна складова;
bV – лінійна складова;
ƒ(V) – нелінійна складова.
Постійна складова похибки в індукційному лазі компенсується під час регулювання «Установка робочого нуля». Компенсація лінійної складової похибки у схемі індукційного лага проводиться у разі виконання масштабування. Нелінійна складова похибки компенсується застосуванням коректора, введення даних у якій виконується за результатами випробувань на мірній лінії.
Завдання 2.6.1. Здійснити розрахунок даних для масштабування та встановлення коректора індукційного лага ІЕЛ-2М.
Вихідні дані: на мірній лінії були отримані похибки лага для трьох справжніх швидкостей:
малий перебіг – Vu1, похибка ΔV1;
середній хід – Vu2, похибка V2;
повний хід – Vu3, похибка V3.
При перемиканні лага на режим «Масштаб» відлік швидкості лага, відповідний еталонному напрузі, дорівнює М1.
Порядок виконання завдання
1. Розрахувати відлік швидкості М2, який повинен показувати лаг при еталонному напрузі, з урахуванням введеної лінійної поправки лага. Розмір визначається за такою формулою:
М2 = М1, (25)
де Vu1 та Vл1 – відповідно справжня та лагова швидкості на повному ході судна, причому Vл1 = Vu1 – ΔV1.
2.Визначити настановні дані для коректора, за допомогою якого до схеми лага вводиться нелінійна складова поправки. Послідовність дій зі складання програми роботи коректора пояснимо, використовуючи наступний приклад. Нехай у результаті пробігів на мірній лінії були отримані похибки лага на трьох режимах руху:
Мінімальний хід – Vu1 = 5,5 уз; ΔV1 = 0,5 уз;
середній хід - Vu2 = 11,6 уз; ΔV2 = 0,65 уз;
повний хід - Vu3 = 16,7 уз; ΔV3. = 0 зв.
Насамперед необхідно на міліметрівці побудувати залежність ΔV від Vu у вигляді ламаної лінії, яку називатимемо експериментальною. Для прикладу, що розглядається, така залежність показана пунктирною лінією (0АВС) на рис. 5. Причому масштаб по осях ΔV та Vu має відповідати масштабу спеціального трафарету (рис. 6).
3. Користуючись спеціальним трафаретом (рис. 6), накресленим на прозорому папері (кальці), нанести на ту ж міліметрівку другу ламану лінію – регулювальну, що складається з трьох-чотирьох ділянок, яка повинна найкраще співпадати з експериментальною ламаною лін. При цьому нанесення регулювальної ламаної лінії повинне задовольняти наступним вимогам:
а) кожну ділянку регулювальної ламаної лінії необхідно наносити під певним нахилом, що відповідає одній з радіальних ліній трафарету;
б) початок та кінець кожної ділянки ламаної лінії повинні відповідати цілій кількості вузлів за шкалою швидкості Vu (починаючи з 1 вузла). Якщо максимальна швидкість судна більше 17 уз, то початок і кінець кожної ділянки ламаної лінії повинні відповідати парним числом вузлів (починаючи з 2 уз). Пояснимо сказане, звертаючись, наприклад.
Наклавши трафарет на міліметрівку (на якій нанесено лише експериментальну ламану лінію),визначаємо, що першій ділянці експериментальної лінії відповідає радіальна лінія трафарету з нахилом 44036', вагові коефіцієнти якої (+1, 2, 4). Значення вагових коефіцієнтів кожної лінії трафарету вказуються над лінією після значення кута нахилу.
Так як максимальна швидкість судна в прикладі, що розглядається, не перевищує 17 уз, то початок і кінець першої ділянки регулювальної ламаної лінії вибираємо рівними відповідно 1 і 6 уз (найближче до першої ділянки експериментальної ламаної лінії).
Наносимо на міліметрівку ділянку 1 регулювальної лінії – відрізок 1А' (на рис. 5 – суцільна лінія).
Аналогічно наноситься ділянка 2 ламаної лінії регулювальної (відрізок А'В' рис. 5). Йому відповідає радіальна лінія трафарету з нахилом 8042' і ваговим коефіцієнтом (+1). Початок ділянки відповідає швидкості 6 вузлів, кінець - 11 уз. Ділянці 3 (відрізок В'С' рис. 5) відповідає радіальна лінія трафарету з нахилом вниз під кутом 50048' з негативними коефіцієнтами (-1,2,4). Початок ділянки відповідає швидкості 11 уз, кінець - 16 вузлам.
Таким чином, наносять три ділянки ламаної лінії регулювання. При виконанні цього пункту необхідно викреслити на кальці трафарет, шкали якого повинні мати масштаб 1 см = 0,1 уз ΔV і 1 см = 1,0 уз Vu. У такому ж масштабі наноситься експериментальна та регулювальна лінія на міліметрівку.
4. Використовуючи вагові коефіцієнти кожної ділянки ламаної лінії регулювання, встановити комутаційні перемички в гнізда коректора. Установка перемичок здійснюється за допомогою технологічної панелі (рис. 7), яка встановлюється на комутатор блоку коректора. Панель являє собою лінійку, на якій відзначені зони, вузли, ділянки та вагові коефіцієнти,яким відповідають гнізда комутатора блоку коректора (30 гнізд у правому кутку та 31 гніздо – у лівому).
Комутаційні перемички при встановленні з'єднують відповідні гнізда правого та лівого ряду (як показано на рис. 7). Три верхні гнізда призначені для вибору зони. Перша зона використовується, коли повний хід судна менше 17 уз, друга – понад 17 вузлів, 17 наступних пар гнізд відносяться до встановлення перемичок «вузли», причому, з лівого боку панель оцифрована значеннями вузлів від 1 до 17, а з правої – від 2 до 34 з інтервалом 2 уз (тільки парні). Решта 12 пap гнізд застосовуються установки перемичок «коефіцієнти», тобто. набору вагових коефіцієнтів для кожної із трьох ділянок (маркування «дільниці» із зазначенням номера кожної ділянки розташовано в лівій нижній частині технологічної панелі).
Кожній ділянці відповідає 4 пари гнізд для встановлення вагових коефіцієнтів. При встановленні першої зони (максимальна швидкість судна менше 17 вузлів) перемичку необхідно встановлювати таким чином, щоб з'єднувала верхнє гніздо правого ряду комутатора з верхнім гніздом лівого ряду. Вибір другої зони (максимальна швидкість судна більше 17 вузлів) передбачає встановлення перемички таким чином, щоб вона з'єднувала перше верхнє гніздо правого ряду з другим, верхнім, гніздом лівого ряду комутатора. У прикладі потрібно встановити першу зону. Необхідне положення перемички показано на рис. 7.
За допомогою перемичок «вузли» встановлюють значення початкової швидкості кожної з ділянок другої ламаної лінії. При максимальній швидкості судна менше 17 вузлів використовується ліва шкала технологічної панелі (гнізда від 1 до 17 вузлів через 1 вузол), при максимальній швидкості понад 17 вузлів – права шкала (гнізда від 2 до 34 вузлів через2 вузли).
У цьому прикладі, користуючись лівою шкалою панелі, встановлюємо перемички «вузли», відповідні швидкостям 1, 6, 11 і 16 yз. Остання перемичка "вузли", встановлена в гнізді 16 вузлів, забезпечує введення нульової поправки в діапазоні 16-17 вузлів. Положення перемичок «вузли» для прикладу, що розглядається, показані на рис. 7.
Останнім етапом є встановлення перемичок «коефіцієнти». Для прикладу, що розглядається, установка перемичок «коефіцієнти» проводиться наступним чином. Для ділянки 1 було отримано вагові коефіцієнти (+, 1, 2, 4). Їх установка виконується за допомогою чотирьох перемичок "коефіцієнти", які встановлюються в гнізда "+", "1", "2", "4" ділянки 1 технологічної панелі (рис. 7). Аналогічно для ділянки 2 перемички «коефіцієнти» встановлюються в гнізда «+» та «1», а для ділянки 3 – у гнізда «1», «2» та «4» (відсутність перемички в гніздо «+» означає введення негативних коефіцієнтів на ділянці 3). Положення комутаційних перемичок показано на рис. 7.
Виконуючи цю роботу (завдання), необхідно викреслити технологічну панель (за зразком рис. 7) і нанести положення комутаційних перемичок для виключення похибки, яка нелінійно залежить від швидкості.
За заданим 2.6.1 представити:
а) значення швидкості М2 при масштабуванні;
б) графічні залежності нелінійної складової похибки лага від істинної швидкості (ламані ОАВС та 1А'В'С');
в) спеціальний трафарет;
г) результати встановлення комутаційних перемичок як табл. 10.
д) малюнок технологічної панелі (аналогічно рис. 7) із зображенням перемичок, встановлених відповідно до даних таблиці.
Дані для встановлення комутаційних перемичок