Бурение грунтовых зондов, установка энергетических колодцев

Автоматичні вимірювальні системи геодезичного призначення виконують різноманіт­ні функції і тому можуть мати складну структуру. Всі вони можуть мати наступні основні блоки в тій чи іншій комбінації:

-джерела випромінювання;

— опорні базові елементи;

— приймачі випромінювання;

— різні конструкції датчиків;

— оптико-механічні вузли і блоки, різноманітні модулятори оптичного випромінюван­ня;

— виконавчі механізми (електродвигуни, п’єзоприводи та інше);

— підсилювачі електричних сигналів;

— реєструючі пристрої;

— інформаційні пристрої.

Приблизний порядок розрахунків САУ геодезичного призначення наступний:

— на основі технічного завдання вибирають основні елементи САУ (виконавчі меха­нізми, підсилювачі, датчики та інше);

— визначають передаточну функцію некорегованої системи;

— будують логарифмічні частотні характеристики і визначають стійкість системи;

— графічно віднімаючи із бажаної характеристики вихідну, отримують логарифмічну амплітудно-частотну характеристику корегуючих ланок;

— визначають вид корегуючих ланок і місця їх підключення;

— визначають передаточну функцію скорегованої системи;

— будують логарифмічну амплітудно-частотну характеристику скорегованої системи і визначають її стійкість;

— будують криві перехідного процесу в системі;

— визначають якісні показники САУ (запас стійкості по амплітуді і фазі, максимальне перерегулювання, довготривалість перехідного процесу, число коливань та інше).

Аналітичні методи розрахунків САУ доведені до рівня інженерних розрахунків лише для лінійних систем. Для нелінійних систем виконують тільки частотні дослідження. Тому деякі зразки таких систем доопрацьовують в натурних умовах, хоча такий шлях має ряд недоліків, таких як великі витрати часу, збільшення вартості, а також необхідність доопра­цювання експериментальних зразків.

Своєрідним дослідженням САУ слід рахувати метод математичного моделювання. Під математичною моделлю розуміють сукупність відомостей, які використовують в якості математичного опису процесу управління, що задані аналітичними залежностями (у вигля­ді систем диференціальних рівнянь, таблиць, графіків). Частіше всього моделювання ви­конують за допомогою аналогових і цифрових обчислювальних машин.

Для отримання об’єктивної інформації про об’єкт управління і про об’єкт, параметри якого досліджуються за допомогою геодезичної вимірювальної системи, для вироблення управляючих діянь на об’єкт управління, електронна частина вимірювальної системи по­винна мати відповідні аналогові та цифрові електронні блоки. Найбільш широко застосо­вуються аналогові схеми, що дозволяють приймати інформацію, підсилювати її, перетво­рювати в цифрову форму для вироблення управляючих діянь на виконавчі механізми. Цифрові блоки здійснюють логічні операції по управлінню системою і її елементами.

Підсилювачі електричних сигналів дозволяють перетворювати первинну інформацію в сигнали з рівнями, що необхідні для спрацювання виконавчих механізмів. Вибір типу під­силювача обумовлений рядом факторів: необхідним коефіцієнтом підсилення; умовами експлуатації (температура, вологість та інше); надійністю роботи. Методика розрахунків і проектування підсилювачів електричних сигналів добре відома, широко описана в спеці­альній літературі і не потребує конкретизації. З нашої точки зору важливо лише знати як і які підсилювачі необхідно використовувати у вимірювальних геодезичних системах. Із всієї різноманітності електричних підсилювачів, що управляють енергією електричного джере­ла, в інженерно-геодезичних системах найбільш широко застосовуються електронні підси­лювачі. По виду статичної характеристики, що зв’язує вихідні і вхідні величини, підсилюва­чі діляться на лінійні і нелінійні, у яких відповідно лінійна і нелінійна статична характерис­тика. До нелінійних підсилювачів, що мають суттєво нелінійні, наприклад релейні характе­ристики, відносяться електромагнітне реле, тиристор, тиратрон.

Важливою характеристикою електронних підсилювачів є смуга пропускання. Під сму­гою пропускання розуміють діапазон частот між нижньою і верхньою граничними частота­ми підсилювача, при яких підсилення відхиляється на задану величину від підсилення прийнятого за номінальне (до рівня 0,707 по напрузі або струму). По смузі пропускання підсилювачі діляться на виборчі і широкосмугасті.

Другою важливою характеристикою підсилювачів є величина підсилення і передачі. Для отримання необхідного коефіцієнта підсилення застосовують необхідне число каска­дів підсилення, а для отримання стабільного коефіцієнта підсилення застосовують корек­цію частотної характеристики у всьому діапазоні робочих частот.

Електронні підсилювачі в геодезичних приладах працюють при зміні потужності вхід­них сигналів у великому діапазоні. Це вимагає прийняття спеціальних заходів для впевне­ної обробки сигналів, наприклад за допомогою введення пристроїв автоматичного підси­лення, пристроїв ступінчатого переключення чутливості по внутрішніх ознаках та інше. Підсилений сигнал має не тільки інформацію про параметр, що змінюється, а і перешкоди, які часто не відокремлюються від корисного сигналу. Існують різні методи селекції сигналу на фоні перешкод, наприклад за рахунок застосування кореляційного аналізу оптичного сигналу датчика або за рахунок цифрової фільтрації. Проте, найбільш простим і доступ­ним методом обробки зашумленого сигналу є застосування вузькосмугастих виборних під­силювачів. Виборність в них досягається за рахунок введення частотно-залежного від’єм­ного зв’язку. Крім того, від’ємний зворотній зв’язок в підсилювачі може бути застосований і для зміни ряду його характеристик, таких як пониження рівня нелінійних перекручень, під­вищення стабільності підсилення.

Корегуючі елементи і ланки, в підсилювачах по енергетичній ознаці класифікують на електричні (пасивні, активні RLC-чотириполюсники, що працюють на постійному струмі, перебудовчі цифрові і корегуючі програми вбудованих мікро-ЕОМ), механічні, електроме­ханічні (тахогенератори, диференцюючі і інтегруючі гіроскопи, ричажні пристрої механіч­них зворотніх зв’язків ). Корегуючі пристрої можуть бути лінійними і нелінійними. Лінійні пристрої описуються лінійними рівняннями. До нелінійних пристроїв відносяться логічні, параметричні, функціональні, цифрові, що реалізують нелінійні алгоритми управління. Ко­регуючі пристрої в залежності від способу включення діляться на послідовні, паралельні і такі, що корегують зворотні зв’язки.

Реєстратори можуть бути виконані у вигляді аналогових приладів і дискретних (циф­рових) приладів або систем запису інформації на магнітних носіях і систем відтворення ін­формації. До приладів першої групи відносяться самописці (вольтметри, амперметри, ват­метри), цифродрукуючі пристрої та інше. Для забезпечення можливості участі оператора в роботі систем необхідно мати пристрої, які виконують одночасно функції реєстраторів.

Відтворення інформації здійснюється за допомогою різних індикаторних пристроїв, табло, планшетів та інше. Під елементами індикації розуміють пристрої і прилади, що пе­ретворюють електричні сигнали у візуальну інформацію у формі, що найбільш зручна для зорового сприйняття людиною і задовільняє цілям і потребам її діяльності. Для відтворен­ня стану системи застосовують лампи накалювання, газорозрядні індикатори, світлодіоди, цифрові індикатори (вакуумні, газорозрядні, люминісцентні, на рідинних кристалах).

Важливе значення при розробці систем відтворення інформації мають вимоги ерго­номіки, фактори сприйняття інформації зором людини.

Комментарии запрещены.