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

Неуместные следы и водоплавающий единорог: злоключения Карла Бау Неуместные следы и водоплавающий единорог: злоключения Карла Бау

«Научный» креационизм. Мифы и предубеждения

Наука и техника
Байкало-Амурская магистраль Байкало-Амурская магистраль

Главные фильмы, через которые прошла Байкало-Амурская магистраль

СНОБ
«Нам пора сформулировать закон сохранения цивилизации» «Нам пора сформулировать закон сохранения цивилизации»

Можно ли подружиться с умной машиной? Не может ли она вытеснить человека?

Знание – сила
Глубокое обучение привлекли к проблеме аномального магнитного момента мюона Глубокое обучение привлекли к проблеме аномального магнитного момента мюона

Нейросеть пригодится в будущих экспериментах повышенной светимости

N+1
Предисловие Предисловие

«Вокруг света» исследует истоки самых разных явлений нашей жизни и культуры

Вокруг света
Шариковая ручка: долгий путь к человеку Шариковая ручка: долгий путь к человеку

История обычной шариковой ручки

Зеркало Мира
5 установок людей, которых воспитывали трудные родители 5 установок людей, которых воспитывали трудные родители

Пять распространенных установок тех, кого вырастили токсичные родители

Psychologies
Стареющую иммунную систему можно снова сделать молодой Стареющую иммунную систему можно снова сделать молодой

Можно ли восстановить иммунную систему? Сможет ли наш организм помолодеть?

ТехИнсайдер
«Мир очень неприятен, в нем трудно не впасть в отчаяние, а он как-то научился» «Мир очень неприятен, в нем трудно не впасть в отчаяние, а он как-то научился»

Как Владимир Набоков примирил себя с жизнью в чужих странах

Weekend
«Олененок»: как история о неудачливом комике и его сталкерше стала суперхитом Netflix «Олененок»: как история о неудачливом комике и его сталкерше стала суперхитом Netflix

«Олененок»: шоу, которое внешней комедией исцеляет внутреннюю драму

Forbes
Не только куличи и яйца: 10 подвижных игр, в которые на Пасху можно сыграть с детьми Не только куличи и яйца: 10 подвижных игр, в которые на Пасху можно сыграть с детьми

Несколько демократичных игр, которые хорошо заходят на пикниках, в теме Пасхи

ТехИнсайдер
4 направления для премиальных путешествий 4 направления для премиальных путешествий

Направления для тех, кому нужно больше, чем «все включено»

СНОБ
Толстый и Достоевский Толстый и Достоевский

«Утопия»: как сериал о теории заговора породил теорию заговора

Weekend
АКРА прогнозирует в 2024 году очередной рекордный урожай зерна АКРА прогнозирует в 2024 году очередной рекордный урожай зерна

В нынешнем году Россия может собрать второй по объему урожай зерна

Forbes
Лучшая версия себя Лучшая версия себя

Опасная погоня за стандартами красоты и её последствия

Grazia
Не только для уборки: как использовать соду для стирки и почему стоит это сделать Не только для уборки: как использовать соду для стирки и почему стоит это сделать

С какими проблемами в стирке справится сода?

VOICE
«Джеймс Уэбб» подтвердил наличие экзопланеты в протопланетном диске путем ее необнаружения «Джеймс Уэбб» подтвердил наличие экзопланеты в протопланетном диске путем ее необнаружения

Телескоп понаблюдал за спиральным протопланетным диском у звезды MWC 758

N+1
«Режимы движения» и их влияние на системы автомобиля «Режимы движения» и их влияние на системы автомобиля

Зачем внедорожникам нужны «режимы движения»?

4x4 Club
Прирожденные певцы: для чего и о чем поют птицы Прирожденные певцы: для чего и о чем поют птицы

О чем все время поют птицы? Зачем они это делают?

ТехИнсайдер
Памяти советского Гайд-парка Памяти советского Гайд-парка

История преследуемого и одновременно удобного для власти театра на Таганке

Наука
Никогда не поздно: как найти свое призвание и решиться на смену профессии Никогда не поздно: как найти свое призвание и решиться на смену профессии

Менять профессию, искать себя и учиться новому никогда не поздно!

ТехИнсайдер
Как и чем почистить дроссельную заслонку и как часто нужно это делать Как и чем почистить дроссельную заслонку и как часто нужно это делать

Все о чистке дросселя: нужно ли это делать, и какие могут быть последствия

РБК
Фэншуй: как улучшить отношения при помощи стихии огня Фэншуй: как улучшить отношения при помощи стихии огня

О первой форме энергии и, пожалуй, самой активной из них — стихии Огня.

VOICE
45 в «кубе» 45 в «кубе»

За что мы любим «Гелендваген»

Автопилот
«Люди повезли в карманах»: зачем россияне покупают слитки золота по 100 т в год «Люди повезли в карманах»: зачем россияне покупают слитки золота по 100 т в год

На фоне высоких котировок на золото, спрос на инвестиции в этот актив растет

Forbes
«Время заблуждений: Почему умные люди поддаются фальсификациям, распространяют слухи и верят в теории заговора» «Время заблуждений: Почему умные люди поддаются фальсификациям, распространяют слухи и верят в теории заговора»

Что такое мотивированное рассуждение?

N+1
Вместо сахара Вместо сахара

Чем заменить сахар, а чем не стоит: полезные и вредные варианты

Лиза
Отмыть неотмываемое: как избавиться от следов перманентного маркера с любой поверхности Отмыть неотмываемое: как избавиться от следов перманентного маркера с любой поверхности

Чем отмыть перманентный маркер с разных поверхностей без специальных средств

ТехИнсайдер
Что смотреть в выходные: 6 новых российских сериалов, которые вы могли пропустить Что смотреть в выходные: 6 новых российских сериалов, которые вы могли пропустить

Новые отечественные сериалы: от серьезных драм до кринж- и метакомедий

Правила жизни
Как создают огнестойкие материалы Как создают огнестойкие материалы

На рынке огнезащиты интенсивно развиваются два направления

Монокль
Открыть в приложении