Общие сведения о современных вибрационных средствах обнаружения учебные вопросы



Дата03.07.2017
өлшемі445 b.
#21429


Общие сведения о современных вибрационных средствах обнаружения


УЧЕБНЫЕ ВОПРОСЫ

  • Физические принципы действия и чувствительные элементы ВСО.

  • Методы выделения сигналов и подавления помех в ВСО.

  • Особенности применения ВСО при охране объектов.



Учебный вопрос №1

  • Физические принципы действия и чувствительные элементы ВСО.



вибрационные средства обнаружения - средства, которые контролируют внешние воздействия на их чувствительные элементы, имеющие характер механических колебаний.

  • вибрационные средства обнаружения - средства, которые контролируют внешние воздействия на их чувствительные элементы, имеющие характер механических колебаний.



Чувствительный элемент ВСО -составной элемент, устанавливаемый непосредственно на контролируемом объекте и воспринимающий воздействие нарушителя или непосредственно или через элементы объекта с ним связанные механически.

  • Чувствительный элемент ВСО -составной элемент, устанавливаемый непосредственно на контролируемом объекте и воспринимающий воздействие нарушителя или непосредственно или через элементы объекта с ним связанные механически.

  • ЧЭ вибрационных средств обнаружения (ВСО) преобразуют механические колебания в электрические, они являются генераторами электрических сигналов, т.е. по характеру получения первичного сигнала они являются генераторными.



Вибрационные средства обнаружения



Принципы получения первичного электрического сигнала в ВСО.

  • В генераторных средствах обнаружения происходит непосредственное преобразование входной неэлектрической величины в электрический сигнал без подвода энергии.

  • В параметрических средствах обнаружения входная преобразуемая величина вызывает изменение параметров самого преобразователя и вследствие этого создает изменение его выходной величины.

  • Контактно-электризуемые, принцип действия основан на возникновении электрических зарядов на поверхности металла и диэлектрика при их взаимном механическом перемещении.

  • Индукционные, принцип действия основан на использовании явления электромагнитной индукции.

  • Пьезоэлектрические, использующие явление пьезоэлектрического эффекта возникновения электрических зарядов в диэлектриках за счет энергии воспринимаемых механических колебаний.



Принципы получения первичного электрического сигнала в ВСО.

  • Магнитометрические, принцип действия основан на возникновении электрических зарядов в проводнике в постоянном магнитном поле Земли за счет энергии воспринимаемых механических колебаний.

  • Прямоконтактные, механические колебания приводят к прямому обрыву или замыканию контрольной электрической цепи.

  • Волоконно-оптические, принцип действия основан на изменении оптической проводимости световода при его механических колебаниях.



Принцип контактной электризации.

  • Суть эффекта контактной электризации состоит в возникновении электрических зарядов на поверхности металла и диэлектрика при их взаимном механическом перемещении или иными словами возникновении разности потенциалов в месте нарушения контакта между металлом и диэлектриком.





Воздушный конденсатор при рассоединении поверхностей металла и диэлектрика.



Схема индукционного элемента



Принцип пьезоэлектрического эффекта.

  • При изменениях первоначальной ориентации частиц в кристалле

  • Например, вследствие действия внешней силы, на противоположных гранях кристалла появляются электрические заряды. Величина зарядов пропорциональна величине приложенной силы, а знак зарядов зависит от направления действия силы.



Схема пьезоэлектрического эффекта.



Классификация ЧЭ ВСО

  • по форме крепления на конструкции:

  • точечные (Лаванда, Подснежник, ДИМК, Гюрза, Реалия); протяженные (Багульник, Цикорий, Арал, Ворон, Дрозд, Крот).

  • по форме диаграммы чувствительности:

  • круговая (шаровая) (Подснежник, Реалия);

  • "восьмеркой" (Лаванда, Гюрза);

  • цилиндрическая (Багульник, Цикорий, Арал, Ворон, Дрозд, Крот).

  • по конструктивному исполнению:

  • провод (Дрозд);

  • коаксиальный кабель (Багульник, Цикорий, Крот); многожильный кабель (Дельфин, Арал-1);

  • волоконно-оптический кабель (Ворон);

  • астатический маятник (Лаванда);

  • свободноподвешенная масса (Подснежник, Гюрза, Реалия).









Требования предъявляемые к промышленным образцам контактно-электризуемых ЧЭ

  • должен обеспечиваться заданный коэффициент преобразования S в течение назначенного срока службы;

  • неравномерность коэффициента преобразования механических воздействий в электрический сигнал по его длине не должна превышать допустимое значение



физическая сущность процесса преобразования механических колебаний в электрические сигналы



Учебный вопрос №2

  • Методы выделения сигналов и подавления помех в ВСО.



ИСТОЧНИКИ ПОМЕХ НА ВСО

  • Природно-климатические:

  • ветер;

  • осадки;

  • колебания температуры окружающей среды;

  • влажность;

  • грозовые разряды.

  • Промышленные:

  • промышленные электроустановки;

  • ЛЭП;

  • оборудование промышленного производства;

  • проезжающий наземный транспорт;

  • воздушный транспорт.



Методы выделения сигналов и подавления помех.

  • конфигурационные методы,

  • реализуемые путём различных вариантов пространственного расположения чувствительных элементов

  • аппаратурные методы,

  • использующие различные схемотехнические решения устройств обработки сигналов.



В основу конфигурационных методов подавления помех положено различие в воздействиях на ЧЭ средств обнаружения источников помех и нарушителя.

  • В основу конфигурационных методов подавления помех положено различие в воздействиях на ЧЭ средств обнаружения источников помех и нарушителя.

  • метод симметричного пространственного расположения ЧЭ по отношению к блоку обработка сигналов (Б0С).

  • В датчике "БАГУЛЬНИК" ЧЭ выполнен в виде 4-х отрезков одинаковой длины: по 2 отрезка на каждый канал. Отрезки ЧЭ одного канала прокладываются параллельно на левом фланге участка, а другого канала - соответственно на правом фланге. Такое расположение позволяет эффективно подавлять во входном дифференциальном устройстве БОС синфазные помехи, например, от источников электрических помех.

  • В случае значительной протяжённости участка (l=500 м) и прокладке ЧЭ по одному флангу применяется метод перекрещивания отрезков ЧЭ, что улучшает подавление синфазной помехи.





Подавление сейсмических помех

  • Объединение локальных ЧЭ. - сейсмодатчиков индукционного типа (система "ПОДСНЕЖНИК") или контактно-электризуемого типа ("ЦИКОРИЙ") в так называемые функциональные пары.

  • Обработка выходных напряжений сейсмодатчиков одной из пар происходит одновременно.

  • Сейсмодатчики одной пары, например, СД1, СДЗ или СД2.СД4 устанавливают на такие расстояния друг от друга и регулируют их чувствительность таким образом, что полезный сигнал от нарушителя может быть воспринят только одним датчиком функциональной пары.



Расположение сейсмодатчиков двух функциональных пар.



В основу аппаратурных методов положены признаки, которым помехи отличаются от полезных сигналов.

  • а) частотой и амплитудой колебаний;

  • б) длительностью импульсов огибающей;

  • в) скоростью нарастания переднего фронта огибающей; г) частотой следования импульсов огибающей;

  • д) количеством импульсов за время анализа информации;

  • е) наличием или отсутствием синфазности колебаний с чувствительных элементов одного канала (одной функциональной пары);

  • ж) совпадением или несовпадением по времени и амплитуде импульсов огибающей сигналов с чувствительных элементов одного канала (одной функциональной пары) или нескольких каналов (нескольких функциональных пар).



Обработка сигналов в вибрационных средствах обнаружения

  • выделение и предварительная обработка аналоговых сигналов;

  • преобразование аналоговых сигналов в дискретную форму;

  • обработка дискретных сигналов.







Достарыңызбен бөлісу:




©stom.tilimen.org 2022
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет