Что такое сигнализаторы, без которых не может обойтись ни одна корабельная САУ

Наука и техникаHi-Tech

Сигнализатор как он есть

Ришес Константин

Подводная лодка

В прошлом выпуске мы рассказали вам о датчиках, а в этом расскажем про сигнализаторы. Так что же представляют собой эти сигнализаторы, без которых не может обойтись ни одна корабельная САУ?

Сигнализаторы положения

Больше всех на кораблях представлены именно они. Казалось бы, что может быть проще? Так бы и было, если бы эти приборы разрабатывались не для кораблей, а «для дома, для семьи», то есть для условий, когда приборам никто и ничто не угрожает и не мешает делать свое дело. Увы, на кораблях, особенно подводных, приборы подвергаются воздействию изменяющихся в широком диапазоне температуры и влажности воздуха, морского тумана, магнитных полей, вибрации разных частот и амплитуд, ударным сотрясениям с ускорением до 1000g. В аварийной ситуации приборы могут подвергаться обливанию струями морской воды под значительном напором, а сигнализаторы в герметичном исполнении должны нормально функционировать при значениях гидростатического давления морской воды, соответствующих максимальной глубине погружения ПЛ. В условиях транспортировки и длительного хранения приборы обязаны выдерживать температуру воздуха до минус 40 градусов Цельсия.

Кроме всех упомянутых напастей на сигнализаторы воздействуют перегрузки, заключающиеся в том, что зачастую контролируемый параметр после срабатывания сигнализатора продолжает расти. Например, после срабатывания контактов сигнализатора перемещение воздействующего на его шток контролируемого объекта не прекращается.

Нельзя забывать, что сигнализаторы (как любой прибор) имеют и обязаны сохранять в течение срока службы оговоренный техническими условиями класс точности, определяемый значением основной погрешности, подтверждаемый в нормальных условиях, то есть при отсутствии внешних воздействий. Для сигнализаторов положения погрешность задается в миллиметрах хода их приводных элементов, а для сигнализаторов параметров – в процентах от предела измерения данного сигнализатора.

Проблемы, требующие решения

На пути создания даже таких, казалось бы, несложных приборов, как сигнализаторы положения, возникали проблемы, без решения которых было невозможно обеспечить соответствие разрабатываемых приборов всем требованиям технического задания.

Прежде всего, следует учитывать, что эти сигнализаторы предназначены для электрических измерений (контроля) неэлектрических параметров (применительно к сигнализаторам положения это перемещение подвижных элементов различного рода механизмов). Такое предназначение прибора определяет его разделение на входной и выходной узлы. Первый из них связан непосредственно с подвижной частью контролируемого объекта. Это чисто механический узел, подверженный воздействию окружающей среды, защитой от которой служит соответствующий выбор материалов и покрытий.

Выходной узел имеет в своем составе то или иное электрическое устройство, которое по кабелю, вводимому через сальник, соединяется с САУ, получая оттуда электропитание. По этому же кабелю в САУ передается выходной сигнал, соответствующий значению контролируемого параметра. Подвижный элемент электрического устройства кинематически связан с подвижным звеном входного узла.

Таким образом, сигнализатор положения разделен на две полости, одна из которых (входной узел) имеет открытое исполнение, а вторая (выходной узел) имеет защищенное исполнение. Кинематическая связь между подвижными элементами входного и выходного узлов осуществляется через промежуточный эластично деформируемый элемент, благодаря чему сохраняется защищенность выходного узла.

Для сигнализатора положения в случаях, когда его шток не имеет жесткой связи с подвижным элементом контролируемого объекта, возможность его движения под воздействием повышения давления воздуха в окружающем помещении (что привело бы к ложному срабатыванию сигнализатора) исключается. Поскольку внутренняя полость входного узла сигнализатора имеет открытое исполнение, усилие давления на шток с внешней стороны компенсируется усилием от того же давления из внутренней полости. Незначительная разница этих усилий, возникающая за счет неравенства подверженных давлению площадей ступенчатого штока, компенсируется усилием установленной во входном узле сигнализатора возвратной пружины, обеспечивающей выдвинутое положение штока.

Хода и пережимы

Очевидно, что для получения объективной информации об истинном состоянии контролируемого механизма, необходимо тем или иным способом связать шток сигнализатора с подвижным элементом механизма. При этом сначала необходимо привести в соответствие значения хода штока (согласно ТЗ, это 2–2,5 мм) со значением перемещения воздействующей непосредственно на кнопку микропереключателя (МП) детали, необходимого для переключения контактов последнего (порядка 0,5 мм). Подобное несовпадение этих значений исключает возможность прямого воздействия на кнопки МП штоком. Для приведения их в соответствие в конструкции сигнализатора используется рычажный (рис. 1) либо клиновой (рис. 2) механизм. При этом направление вектора воздействующего на кнопки МП усилия становится перпендикулярным по отношению к оси штока, а соотношение плеч рычажного механизма или угол наклона клиновой поверхности обеспечивают такое передаточное отношение, что рабочему ходу штока сигнализатора соответствует необходимое для переключения МП перемещение его кнопки.

Рисунок 1

В ходе разработки сигнализаторов положения, как бесконтактных (датчики ДБП), так и (особенно) контактных, было немало дискуссий с разработчиками корабельной арматуры, для которой предназначались сигнализаторы. Проблема заключалась в том, что подлежащая автоматизации арматура имела массу вариантов исполнения, отличающихся друг от друга габаритами, условными диаметрами проходов и видами привода (возможны электромагнитный, пневматический или гидравлический). По этой причине значения хода связанных с сигнализатором подвижных деталей у различных исполнений арматуры оказывалось разным, в то время как сигнализатор положения должен был быть универсальным, то есть единым для любого исполнения арматуры. С большим трудом разработчикам сигнализаторов в союзе с ЦКБ – проектантами АПЛ – удалось добиться решения, обязывающего разработчиков арматуры включать в свои конструкции специальные узлы стыковки с сигнализатором. В этих узлах связанная со штоком сигнализатора подвижная деталь независимо от исполнения самой арматуры должна иметь ход, соответствующий указанному в техническом задании на сигнализатор. Таким образом, был создан своего рода адаптер, приводящий в соответствие выходные параметры арматуры с входными параметрами универсального сигнализатора положения.

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

От редакции От редакции

Журнал «Наука и техника» приветствует своих читателей!

Наука и техника
Какими пилками лобзика пилить дерево, металл, пластик: рекомендации и основные отличия Какими пилками лобзика пилить дерево, металл, пластик: рекомендации и основные отличия

Лобзиком можно пилить не только древесину! Как найти правильную пилку?

CHIP
Полный литий Полный литий

Есть ли способы продлить жизнь литиевому аккумулятору в мобильном телефоне?

Наука и жизнь
Как стеклышко Как стеклышко

Моем окна до идеальной чистоты, без пятен и разводов

Лиза
ЗОЖ, эмоции, экономия и патриотизм ЗОЖ, эмоции, экономия и патриотизм

Какие новые ценности молодых потребителей повлияют на рынки в будущем

Монокль
«Напоминает какой-нибудь американский городок»: как выглядел Ташкент в XIX веке «Напоминает какой-нибудь американский городок»: как выглядел Ташкент в XIX веке

Отрывок из книги «Центральная Азия. От века империй до наших дней»

Forbes
Общество нового чипа: почему так важен технологический суверенитет в области ИИ Общество нового чипа: почему так важен технологический суверенитет в области ИИ

Почему возможность производить процессоры и микрочипы — не только преимущество

Forbes
Электрокарский cловарь. Мужская версия Электрокарский cловарь. Мужская версия

Толковый словарь электромобилиста

Автопилот
Пример приюта «Милосердие»: как поступать с бездомными Пример приюта «Милосердие»: как поступать с бездомными

Как тюменец Андрей Якунин трудится над тем, чтобы оказывать помощь бездомным

ФедералПресс
Отлично выглядите: почему некоторым людям так трудно принимать комплименты Отлично выглядите: почему некоторым людям так трудно принимать комплименты

Что делать, если похвала для вас хуже критики?

Inc.
Этруски – кто они?.. Этруски – кто они?..

Этруски — один из самых древних и загадочных народов Европы

Зеркало Мира
Заповедная Адыгея Заповедная Адыгея

Маленькая, но очень живописная Адыгея предлагает отдых на любой вкус

Отдых в России
К чему может привести изменение магнитных полюсов Земли? К чему может привести изменение магнитных полюсов Земли?

Ученые подсчитали, что вот-вот может произойти новый сдвиг магнитных полюсов

Зеркало Мира
Как Тамара де Лемпицка принесла образ независимой женщины в искусство Как Тамара де Лемпицка принесла образ независимой женщины в искусство

История художницы Тамары де Лемпицки

Forbes
Ринат Абдрахманов: Любой может создать изображение, но от этого он не станет художником Ринат Абдрахманов: Любой может создать изображение, но от этого он не станет художником

Художник Ринат Абдрахманов — об искусственном интеллекте вместо творца

СНОБ
5 установок людей, которых воспитывали трудные родители 5 установок людей, которых воспитывали трудные родители

Пять распространенных установок тех, кого вырастили токсичные родители

Psychologies
Антрополог и историк заходят в ресторан: как пищевые привычки мигрантов меняют страны Антрополог и историк заходят в ресторан: как пищевые привычки мигрантов меняют страны

Как массовая иммиграция способствует развитию ресторанного бизнеса?

Forbes
«Не держите сцепление выжатым, убьете»: это правда или миф «Не держите сцепление выжатым, убьете»: это правда или миф

«Не держите сцепление выжатым!» Мы имеем дело с очередной страшилкой

ТехИнсайдер
Узнайте, как жестокое обращение с детьми влияет на психику во взрослой жизни! Интересные факты Узнайте, как жестокое обращение с детьми влияет на психику во взрослой жизни! Интересные факты

Жестокое обращение в детстве негативно влияет на здоровье во взрослом возрасте

ТехИнсайдер
Ханами по-приморски Ханами по-приморски

Рододендрон – чудо дальневосточной природы и символ Приморья

Отдых в России
Как людям с ОКР комфортно работать и полностью раскрыть свои таланты Как людям с ОКР комфортно работать и полностью раскрыть свои таланты

Почему нейроотличия — это не всегда плохо и как обратить симптомы в свою пользу

Inc.
Когда 70 тысяч лет назад люди покинули Африку, они на 20 тысяч лет остановились на Иранском нагорье Когда 70 тысяч лет назад люди покинули Африку, они на 20 тысяч лет остановились на Иранском нагорье

Одним из важнейших центров расселения Homo sapiens стало Иранское нагорье

ТехИнсайдер
Мэр Якутска: как победить пыль и неблагоустроенность Мэр Якутска: как победить пыль и неблагоустроенность

Чем вызваны особенные недостатки столицы Якутии?

ФедералПресс
5 шагов, которые помогут принять свое тело после травмы 5 шагов, которые помогут принять свое тело после травмы

Что может помочь справиться с переживаниями после травмы или инвалидности

Psychologies
45 в «кубе» 45 в «кубе»

За что мы любим «Гелендваген»

Автопилот
Кролики и удавы: как Apple iPad борются за выживание на рынке Кролики и удавы: как Apple iPad борются за выживание на рынке

Куда движется рынок планшетов: как спустя 1,5 года обновил свои девайсы Apple

РБК
В браке только ради детей? Приготовьтесь к 3 неприятным последствиям В браке только ради детей? Приготовьтесь к 3 неприятным последствиям

Что происходит с детьми, когда родители решают остаться в несчастливом браке?

Psychologies
Добытый в Польше свинец экспортировали в Древнюю Русь Добытый в Польше свинец экспортировали в Древнюю Русь

Ученые провели химический анализ 14 свинцовых печатей и пломб из древних городов

N+1
Персона Грата Персона Грата

Комфортный минималистичный интерьер для большой семьи

SALON-Interior
Марлону Брандо — 100 лет. Почему он — великий актер? Марлону Брандо — 100 лет. Почему он — великий актер?

Творческий путь великого актера Марлона Брандо

Правила жизни
Открыть в приложении