Анализ неисправностей и их устранение в анеморумбометре

Содержание

Введение………………………………………………………………………….3

Глава 1. Анеморумбометр прибор для измерения параметров ветра………...4

    1.1. Общие сведения о анеморумбометре М-63М-1……………………....4

       1.2. Датчик скорости и направления  ветра………………………………...7

       1.3. Измерительный пульт…………………………………………………11

       1.4. Блок питания…………………………………………………………...19

Глава 2. Последовательность нахождения неисправностей и способы их устранения……………………………………………………………………….21

         2.1.Метод нахождения неисправностей………………………………….21

         2.2.Способ определения неисправностей………………………………..23

         2.3. Неисправности по прибору и  их устранение……………………….32

 Глава 3. Техника безопасности при монтаже и эксплуатации анеморумбометра М-63М-1…………………………………………………….34

          3.1. Техника безопасности при монтаже………………………………...34

          3.2. Техника безопасности при эксплуатации…………………………..35

          3.3. Техника безопасности при электрических  работах………………..37

Заключение………………………………………………………………………40

Список  источников  литературы……………………………………………….41 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Введение

     В этой работе будет рассмотрен прибор анеморумбометр М-63М-1, он предназначен для измерения параметров ветра направления и скорости ветра среднею, максимальную и мгновенную. Принцип работы прибора состоит в преобразование параметров ветра в электрические импульсы. Актуальность темы является рассмотреть все его свойства и на чём основан принцип работы, это поможет проанализировать все его неисправности, методы нахождения и способы их устранения. Это поможет избегать погрешностей при измерении параметров ветра и направления ветра, что позволит давать более точные данные разным отраслям.

     Объектом  исследования является дистанционная метеорологическая установка анеморумбометр М-63-М-1

Цель  данной работы: проанализировать возможные неисправности и их устранение, на основе знаний о приборе измеряющем параметры ветра анеморумбометр М-63-М-1.

Для поставленной цели решаются следующие задачи:

- изучение  конструкции и принципа работы  анеморумбометра М-63-М-1

- изучение  методов и способов нахождения неисправностей

- исследование  неисправностей на примере анеморумбометра  М-63-М-1 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Глава 1. Анеморумбометр - прибор для измерения параметров ветра 

1.1. Общие сведения  о анеморумбометре  М-63М-1

     Анеморумбометр  М-63М-1 предназначен для дистанционных измерений скорости ветра в пределах 1,5—60 м/с (погрешность измерения ±(0,5+0,05V) м/с, где V — измеренное значение скорости ветра), максимального значения скорости ветра в пределах 3—60 м/с (погрешность измерения не более ±(1,0+0.05V) м/с) средней скорости ветра за десятиминутный интервал в пределах 1—40 м/с (погрешность измерения не более ±(0,5+0,05V) м/с, где V — измеренное значение средней скорости ветра) и направления ветра в пределах 0—360° (погрешность измерения не более ±10°).

      Порог чувствительности прибора по скорости ветра не более 0,6 м/с. Источником питания являются сетевой выпрямитель и батарея аккумуляторов с напряжением 12В, включенных в буферном режиме; от выпрямителя происходит подзаряд аккумуляторов. 
 
 
 
 
 
 

Рис. 1.1. Анеморумбометр М-63М

     Прибор  М-63М-1 (рис. 1.1) состоит из трех блоков: датчика скорости и направления ветра, измерительного пульта и блока питания. Датчик соединяется с измерительным пультом семижильным кабелем. Датчик и пульт могут быть удалены друг от друга на расстояние до 5 км. Измерительный пульт соединяется с блоком питания небольшим отрезком кабеля (3м). Блок питания подключается к сети переменного тока с помощью шнура  с вилкой.

     Принцип работы прибора состоит в преобразовании скорости и направления ветра в электрические импульсы, по частоте следования и фазовому сдвигу которых определяются   параметры   ветра. Сигналы преобразования частоты   и  фазового  сдвига импульсов    поступают   на электроизмерительные   показывающие приборы.

     Датчики скорости и направления ветра выполнены в виде одного блока. (Чувствительными элементами являются четырехлопастный винт и флюгарка). В качестве промежуточных преобразователей используются три бесконтактных устройства, так называемые импульсаторы, которые преобразуют вращение винта и флюгарки в серии импульсов напряжения.

     Один  из трех импульсаторов   управляется  только вращением вала четырехлопастного винта, при этом частота следования импульсов, вырабатываемых этим импульсатором, соответствует скорости ветра и принимается за опорную серию (ОП).

     Второй  и третий импульсаторы (основной серии  — ОС и сдвинутой серии —  СС) управляются как валом винта, так и флюгаркой. Серия импульсов, вырабатываемых одним из этих импульсаторов, имеет фазовый сдвиг относительно опорной серии, который несет информацию о направлении ветра.

     При нулевом положении флюгарки (ориентированной  на северное направление ветра) импульсы, создаваемые импульсаторами опорной и основной серий, совпадают по фазе. Чем больше угол отклонения флюгарки от нулевого положения, тем больше сдвиг фаз между импульсами опорной и основной серией. С датчика импульсы поступают в измерительный пульт, в котором размещаются оконечные преобразователи и показывающие приборы (рис. 1.2). Средняя скорость ветра определяется как результат счета числа импульсов за 10-минутный интервал времени, которые через масштабный делитель частоты (МДЧ) подаются на счетчик. Время измерения (10 мин) задается часовым механизмом. Текущая (мгновенная) скорость ветра определяется по значению тока на выходе частотомера, пропорциональному частоте вырабатываемых  датчиком (ОС и СС) импульсов. Преобразование частоты в ток производится частотомером, на выходе которого включен миллиамперметр Р1.

     Максимальная  скорость запоминается механическим устройством, фиксирующим наибольшее отклонение стрелки указателя скорости за период измерения.

     Направление ветра определяется по среднему значению тока, пропорциональному величине фазового сдвига между импульсами опорной и основной или опорной и сдвинутой серий.

     Преобразование  фазового сдвига в ток осуществляется фазометром, на выходе которого включен микроамперметр Р2.

     

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

               Рис. 1.2. Структурная схема анеморумбометра  М-63М-1 

     1.2. Датчик скорости и направления ветра

     Как было указано ранее, преобразование параметров ветра в электрические величины осуществляется с помощью импульсаторов, состоящих из двух элементов: подвижного и неподвижного. Управление взаимодействием этих элементов осуществляется чувствительными элементами датчика; оно поясняется на (рис. 1.3.)

     В датчике имеется неподвижная  относительно земли стойка 1 с платформой. На платформе жестко закреплены неподвижные элементы импульсаторов опорной 13, основной 5 и сдвинутой 14 серий.

     Подвижный элемент 12 опорного импульсатора установлен на оси 10, связанной с винтом датчика, а подвижный элемент 6 (общий для обоих измерительных импульсаторов — основной и сдвинутой серий) установлен на конической шестерне 7, приводимой в движение шестерней 8. Если подвижный элемент опорного импульсатора может вращаться только от винта 9, то подвижный элемент измерительных импульсаторов может вращаться за счет двух независимых друг от друга движений, управляемых поворотом шестерни 8: во-первых, при вращении винта 9 и, во-вторых, при повороте шестерни 7 при вращении корпуса 2 флюгарки 11 относительно  стойки  1.

     При неподвижном корпусе винт 9 под действием ветра вращает ось 10, расположенную в подшипниках. Вместе с осью винта вращается жестко закрепленная на ней коническая шестерня 8 и подвижный элемент 12 импульсатора опорной серии (ОП). Шестерня 8 вращает шестерню 7 и закрепленный на ней подвижный элемент 6 измерительных импульсаторов. Так как число зубьев шестерен 7 и 8 одинаково, то при отсутствии вращения корпуса 2 относительно стойки 1 угол поворота (скорость вращения) шестерни 7 будет равен углу поворота (скорости вращения) шестерни 8, а следовательно, и углу поворота винта 9.

     В нулевом положении флюгарки, соответствующем  направлению на север, подвижные и неподвижные элементы импульсаторов опорной и основной серий совпадают, т. е. подвижный элемент 12 совпадает с неподвижным элементом 13, а подвижный элемент 6 совпадает с неподвижным элементом 5. В этом случае при вращении вертушки импульсы от импульсаторов ОП и ОС совпадают во времени, т. е. фазовый сдвиг между ними отсутствует.

       
 
 
 
 
 
 

                 
 
 
 

    Рис. 1.3. Принципиальная кинематическая схема датчика М-63М-1 

     Если  же флюгарка повернется на некоторый  угол от нулевого положения, то шестерня 7 и установленный на ней подвижный элемент 6 импульсатора ОС дополнительно повернутся также на некоторый угол. В этом случае совпадение подвижных и неподвижных элементов опорного и измерительного (ОС или СС) импульсаторов будет происходить с фазовым сдвигом, соответствующим этому углу.

     С целью обеспечения измерения  направления при переходе флюгарки через начало отсчета углов в датчике предусмотрен индикатор положения флюгарки, состоящий из двух магнии-тоуправдяемых контактных групп (3 и 15), неподвижно расположенных в точках 0 и 180°, и обегающего магнита 4, вращающегося  вместе с  флюгаркой.

     В моменты, когда флюгарка занимает положение, близкое к 0 или 180°, происходит замыкание соответствующей контактной группы. В указанных положениях флюгарки в пульте анеморумбометра происходит автоматическое изменение начала отсчета углов: при замыкании группы вблизи 180° отсчет ведется относительно импульсов основной серии, а при замыкании группы, расположенной вблизи 0°, отсчет ведется относительно импульсов сдвинутой серии.

     Последовательности  импульсов имеют одинаковые средние  значения частот, благодаря чему любая последовательность может быть использована для определения мгновенной и средней скорости ветра.

     Для обеспечения работоспособности  и необходимой точности датчика в нем имеются элементы для регулировки, выполняемой в соответствии с заводской инструкцией, приложенной к прибору. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     

     

рис.1.4. Датчик анеморумбометра М-63М-1. 

     1 — четырехлопастный винт; 2, 39 — гайки; 3 — ось винта; 4 — корпус; 5, 15 — радиальные шарикоподшипники; 6 — конические шестерни; 7 — тройник; 8, 46— ферритовые стержни; 9, 19, 25, 37, 47, 50, 51 — винты; 10 — медный колпачок; 12 — флюгарка; 13, 14, 44 — трансформаторы импульсаторов; 16 — пустотелая вертикальная ось; 17 — радиально-упорный шарикоподшипник; 18 — ступица; 20 — трубчатая стойка; 21 — наружная труба; 22 — контактная группа; 23 — плавающий радиальный шарикоподшипник; 24 — гайка регулировочная; 26 — основание; 27 — наконечник; 28 — зажимный винт; 29 — кольцо; 30 — стопорный винт; 31 — болт; 32 — штепсельный разъем; 33 — переходник; 34 — ориентир; 35 — переходная плата; 36 — пробка; 38 — втулка; 40 — монтажная плата; 41 — катушка трансформатора; 42 — обойма; 43 — ферритовый сердечник; 45 — медный диск; 48 — штифт; 49 — магнит.