Исследование и разработка приборов контроля на основе бесконтактного линейного электроемкостного первичного измерительного преобразователя микроперемещений
Диссертация
Реализация результатов работы. На основе разработанного линейного тервичного измерительного преобразователя микроперемещений, защищенного патентом на изобретение, Барнаульским ОКБА НПО «Химавтоматика» разработаны, изготовлены и переданы Государственному оптическому институту им. «.И. Вавилова экспериментальные образцы прибора для измерения перемещений с диапазоном ± 400 мкм и приведенной… Читать ещё >
Содержание
- Глава II. ервая. ХАРАКТЕРИСТИКА СОСТОЯНИЯ И ОСНОВНЫХ НАПРАВЛЕНИЙ РАЗВИТИЯ МЕТОДОВ И СРЕДСТВ ИЗМЕРЕНИЯ МИКРОПЕРЕМЕЩЕНИЙ И ПОСТАНОВКА ЗА, ДАЧ ИССЛЕДОВАНИЙ
- 1. 1. Краткий обзор существующих методов и средств измерения микроперемещений и выбор направления исследований
- 1. 2. Краткий обзор бесконтактных трехэлектродных емкостных средств измерения микроперемещений заземленных поверхностей и постановка задач исследований
Список литературы
- Горбова Г. М. Исследования и разработка бесконтактных трехэлектрод-ных емкостных первичных измерительных преобразователей микроперемещений: Дисс. к-татехн. наук: 05.11.13. — Защищена 25.12.93- Утв. 8.04.94
- Гриневич Ф.Б., Новик А. И. Измерительные компенсационно-мостовые устройства с емкостными датчиками. Киев: Наукова думка, 1987. — 112 с.
- Грохольский A.JI., Никулин В. И. О перспективах применения ёмкостных датчиков // Автометрия -1967.- № 1.- С.17−22.
- Аш Ж. и др. Датчики измерительных емкостей. М.: Мир, 1992. — 480 с.
- Лелянов Т.Я., ЧуличкинБ.Н. Преобразователь измерительный линейных перемещений фотоэлектрический растровый (ПИЛП-ФР).- Информ. лист. ВНИИМИ, — № 82 1213.- С. 2.
- Скрыпник С.И. Емкостные средства измерения размеров в машиностроении: Обзор, — М.: ВНИИПИ, 1986.-54 с.
- Пташенчук Ю.А. и др. Бесконтактный контроль размеров в машиностроении." М.: Машиностроение, 1975 160 с.
- Тарбеев Ю.В., Герасимов Н. П., Краснов К. А. и др. Проблемы квантовой метрологии малых длин // Исследования в области линейных и угловых измерений, — Л., 1983.-59 с.
- Ramsay J.V. A rapid-scanning Fabry-Perot interferometer with automatic parallelism control //Appl. Opt.-l 962,-Vol. 1 .-P. 411−413.
- Smeethe M.J., James J.F. An electronically controlled Fabry-Perot spectrometer // J. Phys. E: Sci. Instrum.-1971.-Vol.4.-P. 429−34.
- Витушкин Л.Ф., Ивановская М. И., Колосницын Н. И. Лазерно интер-ферометрические гравитационно-волновые антены // Проблемы теории гравитации и элементарных частиц.- М., 1981.- С. 102−111.
- Цейтлин Я.М. Состояние и перспективы метрологического обеспечения контроля толщины особо тонких покрытий // Дефектоскопия.-1980.- № 6,-С. 78−81.
- Преснухин JI.H., Шаньгин В. Ф., Шаталов Ю. А. Муаровые растровые положения и их применение.- М.: Машиностроение, 1977.- 150 с.
- Абрамова Л.Ю., Баратов В. М., Шур В.Л. Аттестация лазерных интерферометров // Измерительная техника. — 1992. № 6. — С. 16−17.
- Ультрапрецизионное координатное устройство для производства изделий микро- и наноэлектроники / П. И. Госьков, B.C. Серегин, Е. Б. Коротков и др. // Нанотехнология, наноэлектроника и криоэлектроника: Тез. докл. I межд. конф.-Барнаул, 1992.- С. 3−5.
- Весельев В.Н., Лизунов В. Д., Загарских С. А. Лазерная дифракционная установка для измерения малых линейных размеров // Измерительная техника. 1990.-№ 2 .- С. 19−21.
- Госьков П.И., Якунин А. Г. Оптоэлектронные преобразователи для автоматизации производственных процессов. Барнаул: АПИ, 1986. 100 с.
- Госьков П.И. Оптоэлектронные информационные и контрольно-измерительные системы и устройства на основе координатно-чувствительных фотоприемников (КЧФ) // Нанотехнология, наноэлектроника и криоэлектроника: Тез. докл. I межд. конф.- Барнаул, 1992. С. 3−4.
- Зак Е.А., Кравченко Н. П. Промышленное применение волоконно-оптических датчиков // Измерительная техника, — 1991. № 12. — С. 11−12.
- Носков В.Я. Анализ автодинного СВЧ датчика для бесконтактного измерения и контроля размеров изделий // Измерительная техника, — 1992. — № 3,-С. 24−26.
- Приборостроение и средства автоматики / Под ред. А. Н. Гаврилова. В пяти книгах. Кн.1. М.: Гос. научн. техн. изд-во машиностр. лит-ры, 1963. -568 с.
- Евстигнеев В.В., Горбова Г. М., Хомутов О. И. Параметрические первичные измерительные преобразователи.- М.: Высшая школа, 1997.- 181с.
- Гриневич Ф.Б., Левицкий А. С., Сурду М. Н. Прецизионные измерители перемещений емкосин.- Киев, 1987.- 44 с. (Препринт ИЭД АН УССР- № 493).
- Ахметжанов А.А. Высокоточные системы передачи угла автоматических устройств. М.: Энергия, 1975.- 282 с.
- Бычатин Д. А., Гольфман И .Я. Поворотный индуктосин,— Д.: Энергия, 1969. 100 с.
- Брагинский В.Б., Полнарев А. Г. Удивительная гравитация (или как измеряют кривизну мира). М.: Наука, 1985. — 160 с.
- Jones R.V., Richards J.C. The design and some applications of sensitive capacitance micrometers // J. Phys. E: Sci. Instrum.-1973.-Vol.6, № 7.- P. 589−676.
- Gladwin M.T., Wolfe J. Linearity of capacitance displacement transducer // J. Rev. Sci. Instrum.-1975.-Vol.46, № 8.- P. 1099−1100.
- Ono sokki. Non-contact thickness metters. Tokio: ONO SOKKI CO. LTD., 1986,-12 p.
- Huang S.M., Stott A.L., Green R.G., Beck M.S. Electronic transducers for industrial measurement of low value capacitances /7 J. Phys. E: Sci. Instrum.-1988.-Vol.21, № 4.- P. 242−250.
- Schaible B. Entwicklung eines kapa-zitiven wegaufnehmers zur untersuchung von Fugenverbindungen // J. Indusrie-Anzeiger.-1975.-Vol.26, № 95.-P. 2026−2027.
- Schaffer G. A new look at inspectation // J. American Machinist.-1979.-№ 8.-P. 103−126.
- А.с. 1 725 070 СССР, МКИ5 в 01 В 7/00. Емкостный датчик микроперемещений / В. Г. Панов (СССР).- № 4 822 394/28- Заявлено 22.03.90.
- А.с. 1 768 942 СССР, МКИ5 С 01 В 7/14. Емкостный измерительный преобразователь /В.П. Ананьев (СССР).- № 4 749 221/28- Заявлено 16.10.89.
- А.с. 777 400 СССР, МКИ3 в 01 В 7/00, в 01 В 7/30. Емкостный датчик / Л. П. Ульянов (СССР).- № 2 708 324/18−28- Заявлено 29.12.78- Опубл. 07.11.80, Бюл. № 41.
- Пат. 2 023 847 Великобритании, МКИ2 С 01 В 7/12, 1978.
- Пат. 3 812 424 США, МКИ4 в 01 В 7/00, 1991.
- Пат. 2 334 089 Франции, МКИ3 О 01 В 7/30, 1982.
- Пат. 2 454 084 Франции, МКИ3 в 01 В 7/00, 1984.
- Пат. 2 494 835 Франции, МКИ3 в 01 В 7/02, 1985.
- Пат. 1 914 045 ФРГ, МКИ2 в 01 В 7/00, 1978.
- Пат. 2 137 545 ФРГ, МКИ2 0 01 В 7/12, 1980.
- А.с. 273 336 СССР, МКИ О 01 Г 27/26. Емкостный одностронний датчик для исследования твердых диэлектрических материалов / Э. В. Кузьмин (СССР).- № 1 291 764/18−10- Заявлено 23.12.68- Опубл. 15.06.70, Бюл. № 20.
- Фот В.П., Горбова Г. М. Измеритель отклонения толщины металлической ленты ИТЛ 2. // Информ. лист. Алт. ЦНТИ. — № 440 — 93. — С. 2.
- Лежоев Р.С. Расчет емкостей датчиков с плоскопараллельными электродами // Техническая электродинамика 1989. — № 3. — С. 107−110.
- Горбова Г. М. Расчет частичной емкости трехэлектродного первичного измерительного преобразователя с плоскопараллельными электродами // Электромеханика. 1996. — № 1 -2. — С. 11−14.
- Евстигнеев В.В., Хомутов О. И., Горбова Г. М. Расчет и проектирование бесконтактного емкостного измерителя микроперемещений // Ползуновский Альманах. 1999, — № 2. С. 45−58.
- Горбова Г. М. Расчет емкости, электрической и магнитной проводимо-стей плоскопараллельных систем.- Барнаул: изд-во АлтГТУ, 1996, — 40 с.
- А. с. 1 755 034 СССР, МКИ в 01 В 7/00. Емкостный датчик перемещений / П. И. Госьков, Г. М. Горбова (СССР). № 4 811 010/28- Заявлено 07.02.90- Опубл. 17.10.90, Бюл. № 235.
- Горбова Г. М. Аналитические исследования статических характеристик емкостного первичного измерительного преобразователя перемещений // Нанотехнология, наноэлектроника и криоэлектроника: Тез. докл. I межд. конф, — Барнаул, 1992. С. 67−68.
- Госьков П.И., Горбова Г. М. Расчет емкостного первичного преобразователя микроперемещений плоской заземленной электропроводной поверхности // Измерение и контроль при автоматизации производственных процессов: Тез. докл.-Барнаул, 1991.-С. 129−130.
- Горбова Г. М. Измеритель влажности микрокристаллической целлюлозы // Информ. лист. АлтЦНТИ. № 149−95. — С. 2.
- Горбова Г. М. Расчет емкости копланарного первичного преобразователя для измерения микроперемещения // Измерение, контроль и автоматизация производственных процессов: Материалы IV междун. конф.- Барнаул, 1997.-Ч.2.-С. 100−101.
- Госьков П.И., Горбова Г. М. Расчет емкости первичного преобразователя микроперемещений // Нанотехнология, наноэлектроника и криоэлектроника: Тез. док. Барнаул, 1992. — С. 172−175.
- Горбова Г. М. Емкостные приборы на основе первичных измерительных преобразователей микроперемещений // Вестн. АлтГТУ. Ползуновский альманах. 1998. -№ 1. — С. 37−38.
- Горбова Г. М. Расчет статической характеристики трехэлектродного первичного преобразователя микроперемещений // Ползуновский Альманах.-1998,-№ 1, — С. 37−38.
- Горбова Г. М. Расчет частичной емкости трехэлектродного П-образного первичного измерительного преобразователя микроперемещений // Электромеханика. № 3, — С. 90−91.
- A.c. 625 130 СССР, МКИ2 G 01 В 7/00. Емкостный датчик микроперемещений / В. Г. Панов (СССР).- № 2 362 164/25−28- Заявлено 17.05.76- Опубл. 25.09.78, Бюл. № 35.
- Горбова Г. М. Расчет статической характеристики первичного измерительного преобразователя микроперемещений объектов // Биоэнергоинформа-тика: Докл. Барнаул, 1998. — С. 259−261.
- A.c. 1 334 050 СССР, МКИ4 G 01 L 9/12. Устройство для измерения давления веществ в трубопроводе / А. Л. Грохольский, Д. Г. Конев, С. Д. Тарасенко и др. (СССР).- № 3 006 764/18−10- Заявлено 20.11.80- Опубл. 30.08.87, Бюл. № 32.
- Горбова Г. М., Иноземцев A.M. Расчет емкости линейного перекрестного преобразователя микроперемещений // Состояние и проблемы измерений: Тез. докл. 6-ой Всеросс. НТК, — М.: 1999, — С. 22−23.
- Горбова Г. М., Иноземцев А. М. Расчет электрической емкости одной сложной плоскопараллельной системы // 57-я НТК студентов, аспирантов и преподавателей: Тез. докл.- Барнаул, 1999.-С. 54.
- Горбова Г. М. Расчет статической характеристики трехэлектродного первичного преобразователя микроперемещений // Вестник Ассоциации Сибирских отд-ний МАЭН.- 1999.- № 1.- С. 43−45.
- Госьков П.И., Горбова Г. М. Расчет статической характеристики первичного преобразователя образцового прибора для измерения микроперемещений // Оптические сканирующие устройства и измерительные приборы на их основе: Тез. докл. Барнаул, 1990. — С. 55−56.
- Иоссель Ю.Я., Кочанов Э. С., Струнский М. Г. Расчет электрической емкости. JX: Энергоиздат. Ленингр. отд-ние, 1981.- 288 с.
- Семёнов Ю. П. О влиянии зазоров на ёмкость конденсаторов с прямоугольным поперечным сечением. // Тр. Метрологических ин-тов, — 1976. № 154-С. 91−100.
- Lampard D.G. A new theorem in electrostatics with applications to calculable standards of capacitance // Proc. IEEE. 1957, — Vol. 104. — P. 271−280.
- Пат. 1 564 727 Великобритании, МКИ4 G 01 В 7/08, 1980.
- А.с. 989 318 СССР, МКИ3 G 01 В 7/08, G 01 В 7/14. Дифференциальный емкостный датчик перемещения / А. Л. Грохольский, С. Д. Тарасенко, А. П. Козлов (СССР).- № 3 303 626/25−28- Заявлено 18.06.81- Опубл. 15.01.83, Бюл. № 2.
- Heerens W.C. The solution of Laplace’s equation in cylindrical and toroidal configurations with rectangular sectional shapes and rotation symmetrical boundary conditions // J. Appl. Phys. — 1976. — Vol.47. — P. 3740−3744.
- Heerens W.C., Cuperus B. Hommes R. Analytical formulas for toroidal cross capacitances with rectangular sectional shapes, including gap correction formulas // Delft Progr. Rep. 1979. — Vol. 4. — P. 67−81.
- Thompson A.M. The cylindrical cross capacitor as a calculable standard // Proc. The Institution of Electrical Engineers. — 1959, — Vol. 2887 M. — P. 307−310.
- Makow D. A new computable capacitor // Metrologia. 1969. — Vol.5. — P. 126−128.
- Makow D. A new stable capacitor and its application to the measurement of angle // Radio Sci. 1971. — Vol.6. — P. 1−5.
- Makow D., Campbell J.B. Circular four electrode capacitors for capacitance standarts // Metrologia. 1972. — Vol. 8. — P.148−155.
- Makow D., Campbell J.B. Calculation of the capacitance of a ring capacitor of rectangular cross section with no insulating gaps // J. Of Computational Physics. -1973,-Vol. 12.-P. 137−142.
- Справочник по математике для инженеров и учащихся ВТУЗов / Бронштейн И. Н., Семендяев К. А. М.: Наука, 1980. — 947 с.
- Горбова Г. М., Чепуштанов А. А. Методика выравнивания статической характеристики преобразователя прямой линией // Биоэнергоинформатика: Докл. Барнаул, 1998. — С. 247−249.
- Горбова Г. М., Чепуштанов А. А. Расчет краевой частичной емкости первичного измерительного преобразователя микроперемещений биообъектов // Биоэнергоинформатика: Докл. Барнаул, 1998. — С. 251−258.
- Горбова Г. М., Чепуштанов А. А. Прецизионные бесконтактные электроемкостные приборы для контроля линейных перемещений.- Барнаул: АлтГ-ТУ, 2000, — 11с. (Препринт № 240 2000.
- Горбова Г. М., Чепуштанов А. А. Исследования нелинейности статической характеристики емкостного первичного измерительного преобразователямикроперемещений // Методы и средства измерений физических величин: Тез. докл. Нижний Новгород, 1998. — С. 17.
- Горбова Г. М., Чепуштанов A.A.- Расчет погрешностей емкостного преобразователя микроперемещений // Датчики и преобразователи информации систем измерения, контроля и управления: Тез. докл. Москва, 1998.-С.56.57.
- Пат. 2 147 726 RU, МКИ7 GOIB7/14, G 01 Д 5/24, 2000. Емкостный первичный измерительный преобразователь линейных микроперемещений / Г. М. Горбова, A.A. Чепуштанов.
- Горбова Г. М., Чепуштанов A.A. Аналитический расчет сверхлинейного электроемкостного преобразователя микроперемещений // Измерение и контроль при автоматизации производственных процессов: Материалы IV междун. конф.- Барнаул, 1997.- С. 23−25.
- Горбова Г. М., Чепуштанов A.A. Влияние высоты потенциальных электродов и расстояния между ними на погрешность линейного преобразователя микроперемещений // Состояние и проблемы измерений: Тез. докл. 6-ой Всеросс. НТК.- М.: 1999.- С. 20−21.
- Струнский М.Г., Горбов М. М. Бесконтактные емкостные микромеры.-Д.: Энергоатомиздат. Ленингр. отд-ние, 1986.- 136 с.
- Горбова Г. М., Чепуштанов A.A. Влияние разности высот потенциальных электродов на емкость преобразователя микроперемещений //57.я НТК студентов, аспирантов и преподавателей: Тез. докл.- Барнаул, 1999.-С. 51−53.
- Maxwell J.C.A. A treatise оп electricity and magnetism.- Oxford: The Clarendon Press, 1873.
- Грохольский A.JT., Горбов М. М., Струнский М. Г. и др. Емкостные первичные измерительные преобразователи диаметра неизолированного микропровода//Измерения, контроль, автоматизация.- 1978.- № 2, — С. 16−23.
- Duinker S. Short wave lenght response of magnetic reproducing heads with rounded gap edges // Phillips Research Report.- 1961 Vol. 16, № 4.-P. 307−322.
- Elnekave N. Deux etolons calcules de capacite electrique // Bulletin d' inform. du Bureau Nat. de Metrologie. 1973. Vol. 4, № 13, — P. 3−9.
- Струнский M. Г., Горбов M. M. Расчёт частичных ёмкостей в одной плоско-параллельной системе электродов // Электричество. 1988.- № 9.- С. 4550.
- Snow С. Effect of clearance and displacement of attracted disk and also of a certain arrangement of conducting hoops, upon the constant of an electrometer // Bureau of Standards. J. Res.-1928, — Vol. 1, № 4.-P. 513−530.
- Moon C., Sparks M. Standards for low values of direct capacitance // J. Res. NBS. 1948. — Vol. 41. — P. 497 — 507.
- Lauritzen J. I. The effective area of a guarded electrode // Ann. Rep. Conf. on Electr. Insul.- 1963.-P. 67−70.
- Семенов Ю.П. Влияние некомпланарности электродов на емкость конденсатора с охранным кольцом // Исследование в области электрических измерений. Л., 1985. — С. 34−38.
- Iijima Т. A consideration on the guard ring width of a standard for small capacitance // Дэнки сикэнсё ихо, Bull. Electroteclm. Lab. 1956. — Vol. 20, № 5. -P. 357−361.
- Iijima 'Г. The effect of the supporter installed in a standard of small capacitance // Дэнки сикэнсё ихо, Bull. Electrotechn. Lab. 1956. — Vol. 20, № 5. -P. 361−364.
- Чепуштанов А.А. Бесконтактный электроемкостный прибор для контроля пористой ленты.- Барнаул: АлтГТУ, 2000, — 11с. (Препринт № 241 2000.
- Емкостные средства измерения диаметра протяженных цилиндрических изделий и линейных перемещений / П. П. Гришин и др. // Автоматизация химических производств. М.: НИИТЭХИМ — 1989. — № 4, — С. 34−37.
- Thomson J. J. Notes on recent researches in electricity and magnetism. -Oxford: The Clarendon Press, 1893.1301. СПРАВКА
- Приборы прошли ведомственную метролопмескую аттестацию, в них используется емкостный линейный перв^иныйсмертельный преобразователь, разработаштьм Горбовой Г. М и Чепуштановым, А А1. СПРАВКА
- В приборах используется патент на изобретение «Емкостный первичный измерительный преобразователь линейных микроперемещений» № 2 147 726 RU от 20.04.00 г. авторов Горбовой Г. М. и Чепупгганова A.A.1. А.Ю. Гаврилов1. Л/ч V С* '---Л
- УТВЕРЖДАЮ •г,^Щектор 1|ТЦ ШГСТРЕМ1. ЛНГСГРЕЦ.1. В. М. Тищенкод.еядЩ- 11 992 г. '1. П Р о т о к о лведомственной метрологической: аттестацииизмерителя'объема пористой металлической ленты МИКРОН-3
- Комиссия провела метрологическую аттестацию приборов в соответс и с техническим заданием. ,
- Результаты проведенных испытаний 4.1*- Определение основной абсолютной погрешности/п*'б.'2.4.ТЗ/.
- Определение основной погрешности-проводилось в соответствииетодикой приведенной зз. разделе б технического описания на прибор"1езультатн.испытаний-приведены в. табл. I