автореферат диссертации по транспорту, 05.22.12, диссертация на тему:Магнитометрические преобразователи систем автоматизации промышленного транспорта

ВОСТОЧНОУКРАШСКИЯ ГОСУДАРСТВЕННА УНИВЕРСИТЕТ

Р Г Б ОД

- 2 На правах рукописи

Смирный 'Михаил Фёдорович

МАГНЭТОШРИЧЕСКИЗ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ СИСТЕМ АВТОМАТИЗАЦИИ ПРОМЫШЛЕННОГО ТРАНСПОРТА

Специальность 05.22.12 - промышленный транспорт

Автореферат диссертации на соискание учёной степени доктора технических наук

Луганск

Диссертация является рукописью.

Работа выполнена в Восточноукраинскоы государствен! университете.

Научный консультант:

доктор технических наук, профессор . Улыпин В.А.

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Губенко В.К.

доктор технических наук, профессор Загарий Г.И.

доктор технических наук, профессор, член-корреспон

HAH Украины Силаев В.И.

Ведущее предприятие - Луганскгипропшхт

Защита состоится " 25 * января 1996 года в 14 ча на заседании специализированного учёного совета Д 18.02 при Восточноукраинскоы государственном университете по ресу: 348034, г. Луганск, кв. Молодёжный, 20а

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке уи верситета.

Автореферат разослан " " декабря -1995 года.

Отзывы на автореферат просим присылать по адресу j верситета.

Учёный секретарь специализированного учёного совета доктор технических наук, профессор

ЙЗЛОШЖ ОЕПр. ХАРАКТЕРИСТИКИ ДйОСЕРГАЩОННОа РАБОТЫ, АКТУАЛЬНОСТИ И СТЕПЕНИ ИССЩОВАШОСГИ ТЕМАТИКИ даССЕРГАИЩ

Сокращение потерь основного производства во многом зависит от организации работы промышленного транспорта, поскольку он органически связан с технологическим процессом предприятия.

К транспорту промышленных предприятий должны предъявляться всё более высокие требования по качеству его работы: повышенно пропускной способности, риыичности подачи транспортных средств, снижению себестоимости перевозок, экономии материальных и топливно-энергетических ресурсов, повышению производительности труда и безопасности движения. Улучшение приведенных показателей невозможно осуществить без разработки и внедрения высокоэффективных средств и систем автоматизации, так как существующие системы имеют ограниченные функциональные возможности, построены на устаревшей элементной базе, а их средства отбора первичной информации из-за слоз-ных условий эксплуатация имеют низкую надёжность.

При решении проблей автоматизации на промышленной транспорте необходимо учитывать специфические особенности транспортной технологии, а именно: транспортная сеть рассредоточена на большой территории и состоит из разнообразных збъектов управления, что требует передачи по каналам связи значительного объёма информация; поскольку размещение элементов транспортной системы непрерывно меняется, необходима высокая частота передачи данных, снимаемых с подвижных еда-гац; имеются большие уклоны, малые радиусы кривых, короткие расстояния перевозок: на путь и его верхнее строение прикладывается большая нагрузка. К характерным экстремальный уело-

вияы работы промышленного транспорта следует отнести вредни воздействия на аппаратуру управления резких перепадов темпе ратури, повышенной запылённости, влажности, вибраций, длвкч ромагнитных помех. Это вызывает значительные трудности в сс Дании и эксплуатации современных систем управления и особе* но их устройств автоматического ввода первичной информации.

Специфика работы промышленного транспорта, разнообразие принципов функционирования транспортных систем и их эле центов обусловливают необходимость разработки унифицированных рядов надёжных первичных преобразователей. Уюфжщия должна достигаться метрологической, энергетической, эксплуг тационной и конструктивной совместимостью с системами авт< матизации, модульным построением их схем электронного обра> ления. Такая единая аппаратная основа позволит в перспектш создавать системы с качественно новыми характеристиками.

Сопоставительный анализ первичных преобразователей, используемых на промышленном транспорте, показал, что в т; жёлых условиях работы предпочтение следует отдать магнитометрическим преобразователям, представляюврш собой сочетал; источника информационного магнитного поля и магнитоизмери-тельного чувствительного элемента. Их преимущества состоят высокой надёжности, универсальности, стабильноста параметр простоте конструкции, высокой чувствительности, низком эне гопотреблении, бесконтактности.

Однако применение на транспорте магнитометрических преобразователей, заимствованных из аппаратуры общего назн ченкя, не удовлетворяет критериям надйшости, точности, п мехозги^ицснности. Отсутствие научных основ построения и м тодологш! их применения на транспорте сдерживает конструи]; вание и внедрение эЛфективзгых систем автоматизации. Поэте

исследования данной проблемы, требующей своего решения, являются актуальными.

Степень исследовашости тематики диссертации заключается в следующем. Существующий низкий уровень унификации систем автоматизации промышленного транспорта, недостаточное использование микропроцессорной техники, низкая надёжность средств отбора информации приводят к необоснованному усложнению аппаратуры, увеличению массо-габаритных показателей, снижению срока службы как средств автоматизации, так и транспортной техники. Принципы построения систем прежде всего кз-за несовершенства датчиков не обеспечивают гибкости и адекватности отработай заданных законов управления. Часть систем автоматизации работает по разомкнутой схеме, вследствие чего измерительная информация, получаемая от ненадежных первичных преобразователей, в дальнейшем не корректируется. Это ухудшает точностные параметры систем. Даже в тох случаях, когда осуществляется коррекция характеристик игмер^элъкых преобразователей посредством структурных и алгоритмических усовершенствований вторичной электронной аппаратуры, имеются пределы улучшения систем автоматизации в целом из-за неустойчивой работы датчиков в условиях воздействия дестабилизирующих факторов.

Результаты известных теоретических исследований магнитных систем первичных преобразователей, выполненных в виде катушек с токами, постоянных магнитов и магнитных ыеток, не позволяют в полной шрз их синтезировать применительно я промышленному транспорту. Существующая теория феррозондов не описывает в общей виде их работу при действии информационных полей в широко« диапазоне. Отсутствует метод цифровой магнитной записи информации на стальные конструкционные зле-

менты транспортных объектов, вследствие чего затруднён отбор информации с подвижных единиц. Отсутствует теория оптимальной фильтрации выходных сигналов феррозондов, что не позволяет реализовать все потенциальные возможности проектируемых систем. Схемотехника и алгоритмы обработки сигналов измерительной информации магнитометрических преобразователей ограничены частными решениями и не предусматривают безотказной работы систем автоматизации в экстремальных условиях эксплуатации транспорта.

КОНКРЕТНАЯ ФОРМУЛИРОВКА ЦЕЛИ И 0СН03ШХ ЗАДАЧ НАУЧНОГО ЙССЛВДБАНИЯ

Целью исследования является создание принципов построения магнитометрических преобразователей для систем автоматизации промышленного транспорта.

Поставленная цель определила следующие задачи исследования :

- разработка структуры обобщенного информационно-измерительного канала системы автоматизации промышленного транспорта на основе магнитометрических преобразователей; .

- разработка теории магнитометрических преобразователей, адаптированных к условиям работы транспорта;

- проведение экспериментальных исследований магнитометрических преобразователей как звеньев систем автоматизации транспорта промышленных предприятий;

- разработка иняенерных методик расчёта основных параметров информационно-измерительных каналов транспортных систем автоматизации;

- создание и внедрение предложенных магнитометрических преобразователей на промышленном транспорте.

ОБОСНОВАНИЕ ТЕЮРШЧЕСКОЙ И ПРАКТИЧЕСКОЙ ЦЕННОСТИ ИССЛЕДОВАНИЯ И ЕГО НА-УЧНСЙ Н0ВЙ2Ш Впертые осуществлён системннй подход к анализу информн деокно-изыеритеяьных каналов систем автоматизации транспорта промышленных предприятий на основе магнитометрических преобразователей. Проведен теоретический анализ топографии информационных полей магнитных систем магнитометрических преобразователей, выполненных в виде градиентных круглых и прямоугольных катувек с токами, постоянных магнитов, локально намагниченных участков ферромапгатных тел; предложена методика синтеза оптимальных магнитных систем, что позволило значительно расширить область применения их на транспорте. Разработана теория феррозондовых преобразователей, рекомендуемых для внедрения на промышленном транспорте. Предложен, теоретически обоснован и экспериментально проверен метод магнитной записи цифровой информации, обеспечивший благодаря считыванию ферроэовдами объёмной сягналограмш с массивного магнитоносителя значительное повышение плотности записи а помехозащищённости средств управления. Теоретически проанализированы поля сигнаяогремм универсальной идеализированной математической модели пары "неепециалышй кагнитоноситаль -феррозонд", что дало возможность выбирать наиболее целесообразные конструкции первичных преобразователей. Разработана теория оптимальной фильтрация полезного сигнала ферроиндук-ционного преобразователя с использованием линейных сопряжённых фильтров, повышавшей отношение сигнал/яум.

Практическая ценность исследования заключается в разработке научных основ построения магнитометрических преобразователей и применения их в информационных системах про-

шжленного транспорта. Полученные расчётные и экспериментальные данные позволяют решать следующие практические задачи: при проектировании систем автоматизации обоснованно выбирать соответствующую структуру магнитометрического преобразователя с заданными метрологическими характеристиками -тип и конструкцию источника информационного поля, а также магниточув ствительного элемента с генератором возбуждения и схемой обработки сигнала; применять инженерные методики расчёта основных параметров измерительных преобразователей; использовать рекомендации, разработанные алгоритмы управления транспортными средствами, составные части и схемотехнические решения при создании новой техники с уникальными функциональными возможностями.

0ПВДЕЛЕШ1Е УРОВНЯ РЕАЛИЗАЦИИ И ВНЕДРЕНИЯ НАУЧНЫХ РАЗРАБОТОК

Результаты выполненных научных разработок и исследований внедрены и используются:

- Всероссийским научно-исследовательским институтом железнодорожного транспорта (Россия, г. Москва) при создании сипеыы магнитного кодирования для автоматизации управления путевыми машинами Ш0-3000;

- заводом "Еность" (г, Краснодон) при эксплуатации полуавтоматического размагничивающего устройства УР-1, цифрового феррозондового прибора ФК-1 для контроля параметров деталей реле железнодорожной автоматики, при разработке которых использована методика расчёта передаточных характеристив феррозондов с импульсным возбуждением, работающие в достаточно сильных магнитных полях;

- литейяо-мехашческим заводом (г. Луганск) при эксплуатации микропроцессорной системы идентификации и учёта пе-

ремещащихся радиаторов УУРС-1, при проектировании которой применена методика выбор! зазоров недоносители - датчики;

- Конструкторским бюро автоматических линий (г. Луганск) при создании подвесного конвейера с весоизмерительными устройствами, реализованными на основе предложенных магнитных систем;

- заводом "Аврора" (Россия, г. Волгоград) при эксплуатации устройства для точного позиционирования вращающегося механизма роторного весодозатора, в котором применены помехоустойчивые импульсные феррозонды с синхронными детекторами.

Годовой экономический эффект от внедрения результатов исследований по теме диссертации составляет 12,2 млн. нрб. в ценза 1992 года.

Результаты исследований, выполненных в диссертационной работе, используются в учебном процессе при обучении студентов по специальностям 21.03 и 15.04 в Восточноукраинском государственном университете.

ИШЗШМЩЯ ОБ АПРОБАЦИИ И ПУБЛИКАЦИИ РЕЗУЛЬТАТОВ НА.УЧШХ ИССЩОВАНКЙ, СТРУКТУРЕ У, ОВЬЙЖ даССЕРГАЦИОШОЙ РАБОТЫ

Результаты исследований доложены, обсуждены и получили одобрение на научно-технических конференциях Восточноукраинс-кого государственного университета (1975...1994 г.г.); республиканской научно-технической конференции "Научные основы проектирования ыалшн и автоматизации производственных процессов" (Луганск, 1975 г.); всесоюзной научно-технической конференции "Достижения и перспективы развития технической кибернетики" (Киев, 1975 г.); всесоюзной научно- технической конференции "Научно-технический прогресс в технологии, механизации к автоматизации сборочных работ в капиностроешш"

Москва, 1976 г.); всесоюзной научно-технической конференции "Научно-технический прогресс в программно« управлении машинами" (Одесса, 1977 г.); всесоюзной научно- технической конференции "Проблемы комплексной автоматизации производства в машностроении" (Ереван, 1988 г.); региональной научно-технической конференции "Проблемы контроля и управления автоматических роторных линий" (Луганск, 1989 г.); республиканском семинаре "Технология изготовления и сборки деталей в условиях роторно-конвейерного производства" (Луганск, 1990 г.); республиканской конференции "Ресурсосберегающие технологии в механосборочном производстве" (Днепропетровск, 1990 г.); республиканской конференция "Обеспечение точности механической обработки в автоматизированной производстве" (Пенза, 1990 г.); республиканской конференции "Автоматизация и диагностика технологических процессов" (Луцк, 1990 г.).

Диссертационная работа в целом рассмотрена и одобрена на научно-технических семинарах Восточноукраинского государственного университета (1995 г.) и Харьковской государственной академии железнодорожного транспорта (1995 г.).

По теме диссертации опубликовано 89 работ, в том числе 49 авторских свидетельств на патенты и изобретения.

Работа, состоящая из введения, 7 разделов, 128 рисунков, б таблиц, заключения, списка литературы из 151 наименования и приложений, включаю^« в себя акты внедрения научных .положений, представлена на 353 страницах.

ДЯКЛАРАЦГЛ КОНКРЕТНОГО .ЛИЧНОГО ВКЛАДА ДИССЕРТАНТА В РАЗРАБОТКУ КАУЧШ РЕЗУЛЬТАТОВ, К0ГОР.1Е ВЦНОСЯТСК ПА ЗАПЯТУ

Разработана структура обобщённого сквозного информационно- измерительного канала системы автоматизации

промышленного транспорта на основе магнитометрических преобразователей; разработаны математические модели и синтезированы с использованием вычислительной техники оптимальные магнитные системы первичных преобразователей в виде круглых и прямоугольных катушек с токами, постоянных магнитов и меток, нанесенных магнитными головками на ферромагнитные тела; предложен и теоретически обоснован метод цифровой магоитноЭ записи информации на стальные путепроводы и конструктивы транспортных средств, обеспечивший значительное повышение разрешающей способности и помехозащищенности сисуеы автоматизации транспорта; разработана теория и проведены экспериментальные исследования надёжных феррозондрвых преобразователей, адаптированных к специфическим условиям транспорта промышленных предприятий; созданы методики шгаенерюго расчёта основных параметров фэрроиндукционшх преобразователей, рекомендуемых при проектировании аппаратуры управления транспортными объектами; разработаны и исследованы оригинальные электронные устройства помехоустойчивой обработки выходных сигналов феррозондов применительно к промышленному транспорту

Под научно-методическим руководством и при конкретном личном участии диссертанта разработан, изготовлен и внедрён ряд управляющих и информационно-измерительных систем транспортной техники.

ХАРАКТЕРИСТИКА МЕТОДОЛОГИИ, МЕТОДА. ИССЛЕДОВАНИЯ ПРВД5ЕГА И ОБЪЕКТА Решение поставленных в работе задач выполнено на основе теоретических и экспериментальных исследований. Наряду с моделированием задач на ЕШ, использован математический аппарат теории автоматического управления, линейных, нелинейных, нелинейно-параметрических дифференциальных уравнений,

преобразования Фурье, операционного исчисления, символического метода расчёта электрических цепей, классического метода расчёта потенциальных полей, теории информации, методов математической статистики. Экспериментальная проверка теоретических положений и новых технических решений проводилась на разработанной автором лабораторно-исследовательской установке с применением современных методов обработки данных экспериментов.

Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций подтверждается адекватностью разработанных математических моделей, принятых допущений и ограничений, анализам чис ловых значений, полученных при решении уравнений, многочис-ленньаш экспериментальными данными при физическом моделировании, а также практической реализацией систем автоматизаци транспорта с использованием синтезированных магнитоыетричес ких преобразователей.

ГООШПН ОСНСВШХ РЕЗУЛЬТАТОВ ДИССЕРТАЦИЙ И Ф0И1УЛКР0ВЛН1Ш ОСИСВШЗС ВЫВОД®, В1ЛЕКАЩ1Х

из научного иссщгаши

Для промышленных предприятий одной из главных стала проблема .повышения эффективности функционирования транспорч Поэтому актуальным является проведение системных исследований промышленного транспорта. Большой вклад в развитие железнодорожного, непрерывного, автомобильного и других виде транспорта внесли ¡.'.П.Александров, Б.Ф.Брагин, ¡Л.Ф.Вериго, А.Л.Голубейко, В.К.Губенко, Р.Л.Зенков, А.Н.Коняев, С.М.Ку-цепко, 0.В.Маликов, А.Д.Омельченко, И.Г.Штокыан и другие учёные и специалисты.

Вабота прошшлешюго транспорта во многом определяет« уровнем автоматизации его управления. Необходима разработкг

специализированных систем автоматизации, реализующих такие разнообразные функции, как опознавание подвижных объектов, контроль состояния и ремонт верхнего строения пути, автоматическое взвешивание грузов, измерение параметров и диагностика транспортных средств. Улучшение главных характеристик транспорта за счёт внедрения новых систем автоматизации может быть достигнуто лишь в том случав, если эти системы будут обеспечены необходимым объёмом достоверной информации, получаемой от надёжных первичных преобразователей. Для решения данного комплекса задач наиболее перспективным является использование магнитометрических преобразователей.

В создание общей теории, разработку и проектирование систем автоматизации, средств автоматики, информационно-измерительных устройств, магнитных средств отбора информации значительный вклад внесли Ю.В.Афанасьев, Ф.Т.Барвелл, В.КЛЗестмайзе, А.А..Зори, Н.А.Питвльгузов, М.А.Розенбдат, Ю.В.Соболев, Н.М.Тшценхо, Д.Тьяден, М.Й.Вкулевич, В.В.Яко-венко, Р.И.Янус и другие.

Обзор известных методов теоретических исследований ферроиндукционных преобразователей, способов их возбуждения и выделения информационного сигнала, принципов построения феррозондовых датчиков общего назначения показал, что их технические возможности еще далеко не исчерпаны. Требуется разработка теории, научных основ создания и методологии пра-. менения магнитометрических преобразователей в системах автоматизации промышленного транспорта о учётом специфики его эксплуатации.

В результате проведенного анализа существующей аппаратуры управления транспортной техникой предложена структура обобщённого информационного канала системы автоматизации на

основе магнитометрических преобразователей, представленная на рис. I. Необходим системных подход к анализу и синтезу сквозных трактов систем и его составных частей, а именно: источников информационного магнитного поля, магнитоизмери-тельных преобразователей, генераторов возбуждения, схем обработки сигналов, средств вычислительной техники, реализованных на современной элементной базе. В реферируемой работе сформулирована цель н определены задачи исследования.

При проектировании магнитометрических датчиков переме щения и реализуемых на их основе датчиков веса, вибраций, угла поворота одной из основных задач является получение максимально возможного диапазона линейности. В качестве источников Магнитного поля выбраны и проанализированы магнит-Йыё системы* выполненные в виде градиентных круглых и прямо угольных катушек с постоянными токами, одностержневых и Сообразных постоянных магнитов и магнитных меток. Установлена зависимость целевой функции - наибольшей напряжённости магнитного поля на границе диапазона при заданной нелинейности датчика - от величины диапазона, связанного с магнитными и геометрическими параметрами источника поля.

Напряжённость поля на оси двух многослойных встречно включённых круглых катушек равна

н - из1 \(11.и- 1 .-¡)\1п-¿У К Г ♦ ми* +(1/2

{Г Т +1/ «/2-е-¿/2-*))* ¡1 , л., Ь+Ы + {1/2 иг +<*)?

{* -(г+ { +ЛГ* (Ж-("¿/г**))* 1 (1

Рис, I. Структура обобщённогошфорыациоиного канала на основе ыатадтоммротескнх преобразователей

где , ?! - внешний и внутренний радиусы катушек; с1 - половина расстояния между ними; I - высота одной катушки; я? -число витков в одной секции; I - величина тока в катушках.

Аналогично получено аналитическое выражение для напряжённости магнитного поля на оси градиентной прямоугольной катушки с током.

Коэффициент нелинейности определён согласно соотношеш:

е*[Н^(о)-Н'гй-]/Нг(о). (2:

Здесь производная от Нг в центре катушек;/^-

производная на границе диапазона линейности.

Разработаны алгоритмы синтеза магнитных систем данноп типа, обеспечившие определение глобального оптимума целевой Функции по критерию минимального энергопотребления. При эти на печать выводятся график Нп с выделением диапазона линей ности 2гл и чертёж катушки с соответствующими геометрическими параметрами.

Исследоввна конфигурация поля со стороны торца прямо угольного стержневого постоянного магнита и в зазоре С-об-разного магнита. Определены области линейного пространствен ного изменения поля идеализированных моделей магнитов. Тео ретически обоснованы рекомендации по выбору мест размещена точечных магниточувствительных элементов у полюсов магните для получения максимальных диапазонов линейности датчиков перемещения, а также весоизмерительных датчиков, применяемь на транспорте.

Изучена конфигурация поля рассеяния меток, нанесению на ферромагнитное тело, например, головку железнодорожного рельса, магнитными головками записи. Для колоколообразной форда остаточной перпендикулярной намагниченности магнитонс носителя, аппроксимированного изотропным пластом, рассчитш

зоны линейно изменяющегося поля для наиболее целесообразного расположения иагнитоиэмерительных преобразователей у поверхности носителя. Магнитометрические преобразователи данного класса являются перспективными при создании систем бесконтактного точного позиционирования рельсовых машин.

Теоретически исследовано распределение поля магнитной системы, выполненной в виде намагниченного по синусоидальному закону неспециального магнитоносителя, в присутствии ферро-ивдукционного преобразователя. Универсальная вдеаяизированая модель этой пари приведена на рис. 2. Здесь область 2 занята

+8 ¿у < > а!+а и/(с г {

У

л *

У« Л лщци

л < 2.

м*1

ч г > ' г г/

».•»■»•»'»ЧУЯ

X

мапштоносителем с магнитной проницаемостью^, в области 4 расположен магнитопровод феррозонда с//А . При решении поставленной задачи применён классический метод расчета потенциальных полей. Определены аналитические зависимости ортогональных составляющих нап-

/ О

Рис. 2. Модель пары "неспециальный магнитоноситель -фврроиндукционный преобразователь"

ряжённоети магнитного поля для пяти областей. Получены выражения рабочих магнитных потоков в области 4. Отношение магнитных потоков Рц (продольная сигналограыма) и ^'(перпендикулярная сигааяограша) в области 4, к соответствующим магнитный потокам и , вычисленным при бесконечной толщине иагнитопровода преобразователя , определяется согласно выражению

а^ Г\ 1 +М<саЧММка+ \/мМка+ и /Ь' 1

Я

» (з)

где ]} « / + ¿Яка + С/О- / [ /+ +

1_1_ . 1 I »А*** ,

' сМ^Ш) ' >

Для фиксированных, Я » и ^рассчитывается график t из которого при целесообразном для

воспроизведения о неспециального носителя отношении =

= 0,7...0,9 находится толщина магнитопровода ферроиндукцион-ного преобразователя.

Магнитометрический преобразователь, построенный по данному принципу, может найти применение при разработке, на' пример, системы для выравнивания движения пролётного строения крана с использованием знакочередующейся наыагниченноси подкрановых рельсов.

Для такого класса задач,как программирование работы рельсовых машин и их идентикации, предложен метод цифровой магнитной записи информации на профильные магнмтоносители, например, головку железнодорожного рельса. Специфические ус> ловия процесса записи на стальные конструкционные элементы вызвали необходимость разработки теории цифровой записи на неспециальные магнитные носители и воспроизведения с них.

Из-за того, что при магнитной записи сигналов на нестандартные носители на разрешающую способность канала запись-воспроизведение существенно влияет протяжённость маг нитных отпечатков, детально изучена топография статических магнитных полей записывающих головок с различной геометрией иагнитопроводов.

При анализе мапштостатических полей идеализированных головок записи использован метод, заключающийся в разложенга остаточной наыапшченности

гдер&(х) равно I иет О в зависимости от форм головки, в пространственный спектр к в реленил граничной задачи для одной гар<о!глческой соствлящей с последункзш интегрированием по всем составляш^а! спектра.

Исследовано поле в носителе моделей стерзневой головки с толщиной полюса 2Д и высотой /? , П-образной для продольной записи с толщиной полюсов 2 л и рабочим зазором 2 I , а также головки для перпендикулярной записи с толирной носителя 2//(рис. 3).

Мк

(77Т

ж:

н.

тттт>•> > ?;>>>)>)>

\(((Г(П(д(М

А и -л '

Мп

ы

Рис. 3. Модель головки для перпендикулярной записи на пассивный носитель

Для дагашх моделей определены аналитические выражения составляет?« напряжённости поля//у п Ну в интерэ-сундей нас толцз носителя. Для модели, представленной па рис. 3, получена зап-лоткостп

и 1 Мот Г (~У+с(+4с{ы.)г +

25Г Л+А^^о М (-У^М*)** (*-*>* ¿о (х-ь?

^ / (У+Зс/+(*+&)* .

А ™ {У*и(х-'

а = _<_Г V ,.«—агсЬ |

2 -¿ОТГ^

л:

Ы.Ш0

х-л

20 ХГ-Г&

х-а

)], (5)

2+34+4 Ж*

где ^ л Яь-А*- \2

В результате сопоставительного анализа параметров головок различного типа установлено, что нанесение информационных сигналов на рельс наиболее целесообразно производить посредством головки для перпендикулярной записи.

Для повышения точности расчёта цепи намагничивания головки для перпендикулярной записи информации на головку ве-лезнодорожного рельса учтена зависимость перпендикулярной составляющей магнитной индукции поля в толще головки рельса от расстояния вдоль него. На основании (5) эта зависимость аппроксимирована выражением

Вр, (Зс) = Врт > (6)

где Вргт - амплитудное значение магнитной индукции в центра метки (для типовых рельсов^,л= 1,55...1,95 Т);х»х/л .

Рабочий магнитный поток еРр( в рельсе определён согласно выражению м

г & (х)</х *I, 05Вр„п $п $п, (7)

где2аС - площадь поперечного сечения магнитопровода в области касания головки и рельса; Вр!« 1,05Вр^ индукция в этой области.

Суммарное падение магаитного потенциала во всей цепи намагничивания получено по эквивалентной электрической схеме-аналоге.

Применение способа "с возвращением к нулю" при перпендикулярной записи на головку рельса открывает возможность аначительного повышения плотности записи за счёт допустимой сильной интерференции смежных воспроизводимых импульсов. В

этой случав топография внешнего поля метки имеет сложную объёмную форму; основные составляющие напряжённости поля действуют в двух взаимно перпендикулярных плоскостях: ^гу -горизонтальная составляющая в плоскостигоризонтальная я//яг— вертикальная составляющие в плоскости х'о'ш'

Рис. 4. Составляющие напряжённости магнитного поля метки при перпендикулярной записи на головку рельса

Значительное повышение плотности записи достигнуто благодаря одновременному считыванию составляющих поля двумя феррозондами, размещёнными в зоне максимальных значений Нту и Н^х', что позволило говорить о считывании информации с объёмной сигналограммы.

В диссертации проведен анализ процесса воспроизведения информации, представленной в двоичном коде, при аналоговом компарировании выходного напряжения.

Самой неблагоприятной последовательностью колоколооб-разных импульсов //гу является ...010...(...101...) . Макси-

мальное приведенное значение выходного напряжения подчёркнутого разряда с учётом влияния смежных разрядов изменяется по закону _ , % ~ .

гдеХ^^/В - нормированное расстояние (^устанавливает киршу импульса выходного напряжения).

Наихудией последовательностью дипульсшх сигналов Нгзс' является ...ПО...(...001...). Для отмеченного разряда аналогичный закон представим в виде

• гтч-т Ъ'Щъ-уп) ъМЪ+о?77;

" [Н^-О,*?/}2]2 - (V

Исходя из выражений (8) и (9), построены плотностные характеристики, иэ которых следует, что теоретический предел плотности &г « 0,64; это соответствует правильной идентификации записанной информация вплоть до 74-процентного перекрытия соседних воспроизводимых импульсов.

Испытания магнитной записи на железнодорожные рельсы в реальных условиях проводились на 78-м км станции Луганск Донецкой железной дороги, оборудованном автоблокировкой, на 80-м км той ев станции, на дистанции пути ПЧ-15, а также на акспершентальном полигоне ВНИИЖГ (г. Москва) . На участках пути были уложены рельсы типа Р55. Цель состояла в установлении влияния климатических условий, наездов проходящих составов и помех на кодовые отпечатки.

На рельсы, включал стыки:, головками для перпендикулярной записи наносились произвольные кодовые комбинации при повышенных плотностях (вплоть до 4 бит/м) . Ватем проверялась правильность идентификации записанной информации до и 'после наезда железнодорожных составов. Точное воспроизведение записанной двоичной информации наблюдалось при 45-про-

цептном перекрытии смежных кодовых импульсов напрязсещш после наезда поездов с общим числом колёсных пар равным 200. Детальное изучение влияния наездов колёсных пар на величину остаточных сигналов показало, что от первых 16...20 наездов магнитное поле метки уменьшается в среднем в 3 раза, затем скорость убывания амплитуда сигнала резко снижается н в дальнейшем она стабилизируется.

В результате обработки экспериментальных данных установлено, что при вед синая к наибольшему значетш сглаживающая кривая зависимости выходного сигнала от наездов колёсных пар п при записи Г-образноЙ головкой может быть представлена в виде

Я^-.с.ге'^-^.

Эксперимента по проверке устойчивости магнитной записи к динамическим воздействии.! были проведены такг.е па тяговых канатах, швеллерах, многослойных я однослойных стальных трубах, бортах вагонеток. Их результаты подтвердили принципиальную возможность создания надёжных средств отбора информации с использованием метода магнитной записи на прсиыялен-ные конструкции', преимуществом которого является нанесение и считывшше программ управления рельсовыми единицами с координатной привязкой к заданным точкам пути, оперативная корректировка, управляющих программ.

Для проектирования помехоустойчивых ферроиндукционннх преобразователей необходимо детальное уяснение особенностей их работы при измерении и обнаружении информационных магнитных полей, кзыешзкцихся в игроком диапазоне своих значений, что характерно для решаемых системами промышленного транспорта разнообразных задач.

В случаях, когда на феррозонды воздействуют достаточно

сильные поля магнитных систем, высокие метрологические ха-

t

рактерютики и помехоустойчивость имеют дифференциальные, грэдиентометрические и одностеряиевые феррозонды с форсированным импульсным возбуждением, выходы которых подключены к активным сопротивлениям нагрузки через синхронные детекторы собранные по схеме Брайта (pic. 5).

Генератор возбуждения

Рис. 5. Электрическая принципиальная схема ферроиндукцион-ного преобразователя с синхронным детектором

Анализ их работы проведен для принятой линейной аппр< ксимации зависимости дифференциальной индуктивности обмотк! возбуждения полузонда от времени при отсутствии измеряемое поля , .

и т 1> (I

где ¿н - начальная индуктивность; ¿s - индуктивность1 обмот: при насыщении магнитопровода; Г - промежуток времени, соот ветствующий включённой схеме Брайта, считающейся идеальным ключом.

В эквивалентной схеме замещения феррозонда (рис. б) напряжённость измеряемого магнитного поля Н0 имитирована источником тока 1а , выполненным в виде катушки длиной С и числом витков , создающей равновеликое поле.

При разомкнутом кличе а & ток ¿и «10 и потокосцелетю

При замкнутом ключе состояние параметрической цепи описывается уравнением

, р / -л (К)

Здесь - эквивалентная индуктивность обмоток возбуждения при действии поля .

В результате решения (12) получены выражения мгновенного напряжения на нагрузке, которые позволили благодаря обоснованному выбору геометрии магнитопроводов, длительности и амплитуды импульсов тока возбуждения, а также величины нагрузочного сопротивления проектировать простив и иадёлзше устройства для измерения магнитных полей с чувствительностью О,01...0,1 В/А/м в диапазоне линейности функции преобразования до 500...1000 А/м.

Данный метод применён при расчёте феррозондов, дифференциальные индуктивности обмоток возбуждения которых изменяются по закону

а активные сопротивления нагрузок яунтированы сглаживающими конденсаторами. Определена передаточные характеристики фер-розондовых преобразователей при измерении сильных (Н? ж слабых (На ) полей. Выбраны оптимальные нагрузки по

критерию максимума мощности выходного сишала.

/ 2/7 ¿0 п0

и

'<$) Ып

\с

Рис.б. Эквивалентная схема замещения феррозонда

Теоретичеки проанализирована работа феррозондового магнитометра с выходоы на синхронный детектор при соотношении частот полезного сигнала и коммутации 2:1. Предложены схша и методика расчёта полуполупериодного синхронного детектора. Обсуждён вопрос об области использования предложенного магнитометра в системах автоматизации транспорта.

В результате анализа переходных процессов в цилиндрическое ыагнитопроводе феррозонда длиной [ , радиусом £ и с числш. витков &>, выполненной из однородного и изотропного ферромагнетика с удельной проводимость» у и эквивалентной относительной магнитной проницаемостью/*^, пршерно равной проницаемости формы т , получено изображение полного сопротивления цилиндра

5_^ (м)

где а=

в ~ " ТуО, Г* ХВ* '

Использование (14) явилось эффективным при расчёте

феррозондов, возбуздаемых генераторами различного типа, по эквивалентным схемам замещения.

На основе решения системы уравнений, описывающих электромагнитные процессы в цилиндрических мапштопроводах ферро-зондовых преобразователей При синусоидально изменяющейся напряжённости магнитного поля, разработана методика инженерного расчёта основных параметров нагруженных феррозондов в установившихся режимах. Такие чувствительные элементы обеспечивают достЬверной измерительной информацией автоматические системы контроля и диагностики промышленного транспорта.

Показана целесообразность применения для считывания сигналограмм неспециальных носителей ди^ ерекцтальннх феррозондов с импульсным возбуждением, магнитопроводы которых

имеют рамочную форму. Выходное напряжение ферроиндукционных преобразователей толщиной <£ = 0,02...0,2 мм и длиной полузондов 15...100 мм предложено находить, учитывая динамику импульсного переыагничивания магнитопроводоз в поле различной интенсивности и направления.

На основании экспериментов уравнение динамического состояния полузонда представлено в виде

V

где (о) - приведенное динамическое сопротивление магнито-провода с </■» 0,02 мм и при 6 =0; Нет - поле

старта (при сильной форсировке Ист

При этом для динамической характеристики одного стержня замкнутого ыагнитопровода рамочной формы получено следующее выражение

В- - е * 3* ^ (16)

где Оз(^) - импульс действующего поля и обозначено

——-—г .(с)

Исходя из схемы замещения феррозонда с импульсным возбуждением, записано уравнение

т&г

т^чеШ- импульс э.д.с. возбуждения; &г и В2 - магнитные индукции в полузондах при действии внешнего поля Н0 ; I- длина полузонда;Щ - число витков; & - активное сопротивление цепи возбуждения.

Кривая еыходного напряжения определена посредством графического решения (17).

Для дальнейшего снижения порога чувствительности фер-розовдов, повышения достоверности выделения полезных сигналов потребовалось решение задачи максимизации отношения сигнал/шум с помощью оптимальной фильтрации. Теоретические и прикладные аспекты данной задачи с учёте« сложных условий работы феррозондовых преобразователей на транспорте исследованы недостаточно.

При возбуждении феррозонда частотно-импульсно-модули-рованным током, частота которого в пределах прямоугольной огибающей -Т/2.. .Т/2 изменяется по линейному закону, выходное напряжение имеет вид л

где А-Ц&--, г

Его спектральная плотность

$(и>) = ¡*(Ц, + к() со* (со. { + е'^ . (19)

~ - ТЛ

Модуль спектральной плотности а фазовая характеристика спектра при ш0-и>з < и> < шв +

* «V (21)

Передаточная характеристика полосового фильтра, включаемого на выход феррозонда, должна иметь вид

Частотно-зависимая линейная задержка оптимального фильтра реализована с помощью дисперсионной линии задержки, выполненной на вполне определённо« количестве неминимально-Ф&эовых мостовых цепей скрещенного типа. Максимальная ампди-

туда выходного напряжения оптимального фильтра Um(J)=

Рассмотрен пршщип построения цифрового феррозондового магнитометра с оптимальной обработкой пачки прямоугольных выходных сигналов феррозонда с импульсным возбуждением.

Проанализирован импульсный режим работы автокомпенсационного магнитометра, в котором обратная связь осуществляется по каждому импульсу. Передаточная функция магнитометра имеет вид

фг0\ v*»*-(p) - *<> О+рГос)

H, (р) -(i+pT9i)(i + PTcc)+A<° ' (2э)

где Тр; и - постоянные времени феррозонда и цепи обрат-связи соответственно.

В общем виде определена относительная динамическая погрешность магнитометра, обусловленная переходным процессом. Для критического режима при T^j/Tôc относительная

динамическая погрешность равна

7*= l/j+xTct

' Г/

где '-Ут&ёо •

Этот режим является близким к оптимальному по быстродействию.

Предложенный магнитометр по сравнению с существующими автокомпенсационными магнитометрами второй гармоники имеет существенно ббльшую импульсную мощность выходного сигнала и благодаря исключению таких инерционных звеньев, как избирательный усилитель и фазовый детектор, весьма высокое быстродействие. Эти преимущества особенно ошутиш при использовании данного магнитометра в качестве нуль-органа при построении систем точного позиционирования транспортных единиц.

Дано теоретическое обоснование работы быстродействующего линеаризующего преобразователя, производящего функцио-

нальную обработку двух информативных параметров феррозондо-вого магнитометра, возбуждаемого прямоугольными импульсами э.д.с. Суть метода состоит в переинонении амплитуды первого импульса выходного дипульсного сигнала феррозонда после действия переднего фронта импульса э.д.с. на величину промежутка времени, измеренного меаду окончанием импульса а.д.с. и моментом появления максимального значения второго импульса дипульсного сигнала. Разработана схема цифрового магнитометра с функциональной линеаризацией, позволившая при прочих равных условиях увеличить диапазон линейности в 2,5...3 раза.

Показана эффективность применения микропроцессорных линеаризаторов. Достаточно высохое быстродействие обеспечивает программируемый линеаризатор, в котором двоичный код А.ЦП, эквивалентный аналогов салу сигналу феррозонда, является адресом запоминающего устройства. В ячейках запоминающего устройства хранится число, соответствующее входному сигналу с учётом поправки до значения, лежащего на прямой, линеаризующей передаточную характеристику. Разработан алгоритм ввода в микропроцессоров контроллер измерительной информации от нескольких ферроиндукцаонных преобразователей с одновременной прямой линеаризацией передаточных характеристик.

Теоретические и прикладные результаты исследований легли в основу при разработке, изготовлении и внедрении конкретных систем автоматизации промышленного транспорта и их составных частей, признанных новыми техническими решениями. В работе приведены описания и технические характеристики созданных: системы автоматического управления работой путевых машин СЫК-1, системы магнитной маркировки многослойных труб большого диаметра, устройства для считывания информации

со стального борта транспортного средства, устройства магнитного адресования спутников ГПС, микропроцессорной системы идентификации и учёта перемещающихся радиаторов, системы весового дозирования жидкого металла в заливочные тележки, устройства для точного позиционирования вращающегося роторного весодозатора, полуавтоматического устройства для размагничивания движущихся в потоке изделий, цифрового ферро-зондового прибора ФК-1 для измерения коэрцитивной силы деталей реле железнодорожной автоматики, бесконтактного реверсивного магнитного датчика пути транспортной машины, весоизмерительного устройства для подвесного конвейера, микропроцессорной системы управления автоматическим складом, микропроцессорной системы управления инструментальной моделью автоматической транспортной системы ГПС, На пршере разработанных систем автоматизации, устройств управления и средств отбора информации показана методика построения современной электронной и шфорыациотю-измерительной техники для широкого использования на промышленном транспорте.

ЗАКЯЯЕКИЕ

В диссертационной работе решена научно-техническая проблема создания магнитометрических преобразователей цля систем автоматизации промышленного транспорта, " имеющая важное народно-хозяйственное значение.

Разработанная теория и созданный на её основе комплекс аппаратных средств составляют методологическую базу для оптимизации промышленного транспорта, повышающей эффективность его функционирования.

Основные научные выводы и результаты работы заключаются в следующем:

I. Показано, что существующий уровень развития прошш-

ленного транспорта не отвечает современным требованиям в основном из-за морально устаревших систем автоматизации и низ' кой надёжности их средств отбора информации. Специфика уело вмй, в которых работает транспорт, потребовала принятия но вой концепции к разработке единой аппаратной основы обеспечения управляющих систем достоверной первичной информацией•

2. Для улучшения качества функционирования транспорте предложено применять перспективный магнитный способ автоматического ввода информации в системы автоматизации, заключающийся в измерении магаитоизмерителышми преобразователям информационных полей, создаваемых катушками с токами, посто янными магнитами, метками, нанесенными как на стандартные, так и на неспециальные ыагнитоносители (стальные путепроводы, конструкционные элементы тяговых и транспортных средств, пластинки).

3. Разработана и обоснована структура обобщённого"информационного канала системы автоматизации, включающего в себя:"магнитную систему, формирующую информационное поле, ыагнитоизмерительный преобразователь с генератором возбуждения, аналоговую схему, цифровой блок, микропроцессорный контроллер, интерфейс связи с исполнительными механизмами. Определена конфигурация тракта применительно к различным классам транспортных задач, а именно: идентификации подвид них объектов, контролю и содерванию верхнего строения пути весового дозирования грузов, оперативного измерения механи ческих величин.

4. Теоретически проанализирована топография ннфориац , ошеих полай магнитных систем магнитоиетр!ческих преобразов

гелей, выполненных в виде градиентных катушек с токами, по тоянных магнитов и магнитных меток, нанесенных на стальные

элементы транспортных объектов. Разработана методика их синтеза при построении соответственно прецизионных датчиков перемещения я положения транспортных единиц и их узлов, весо-дозирующих устройств и систем позиционирования подвижных объектов. •

5. На основании теоретических исследований полей сиг-налограми универсальной идеализированной математической модели "неспециальный магнитоноситель - ферроиндукционный преобразователь" разработана методика выбора геометрических

и энергетических параметров нагниточувствительных элементов применительно н конкретным системам автоматизации промышленного транспорта.

6. Предложен, теоретически обоснован и экспериментально проверен экономичный метод магнитной записи цифровой информации на профильный -магнитоноситель, например, головку железнодорожного рельса, который обеспечивает за счёт считывания ферроиндукционныии преобразователями объёмной сигнало-граммы повышение теоретического предела плотности записи вплоть до 74-процентного перекрытия шехшх воспроизводошк импульсов, Даны рекомендации по использованию метода при программировании работы путевых матя, опознавать и адресовании мобильных средств.

7. Получены аналитические виракешя, адекватно описывающие процессы в помехоустойчивых феррозондах для различных аппроксимаций дкс;ференциалыщх индуктивностей обмоток возбуждения, нагруженных через синхронные детекторы.на разнообразные сопрогквлек-ля, при измерении и обнаружении инуорлаци-онних полей в широко:.! диапазоне их значений.. Развита теория" перемагапчивания цилиндрдаских мапгитопроводов феррозондов в переходном и установившемся релсшах с учётом влипзшя впх-

ревых токов.

8. Разработанные инженерные методики расчёта передаточ них характеристик феррозонд овых датчиков различного назначения, рекомендуемых для использования на промышленном транспорте, обеспечили повышение точности по сравнению с существующими методиками расчёта на 20.. .50 >>.

9. С целью повышения помехоустойчивости ферроиндукци-онных преобразователей, предназначенных для работы в тяжёльп условиях эксплуатации транспорта, разработана теория оптимальной обработки выходного напряжения с помощью сопряжённый линейных фильтров при частотно-иыпульсно-модулированном возбуждении, что дало увеличение отношения сигнал/шум в 2...4 раза.

10. Созданы новые, защищенные авторскими свидетельствами на патенты и изобретения, устройства, приборы и системы адресования и идентификации подвижных объектов, точного позиционирования транспортных средств, измерения физических величин для оперативного инфориационного обеспечения систем транспортной техники, весового дозирования грузов с применением магнитометрических преобразователей, работающих в сопряжении с микропроцессорными контроллерами.

11. Основные теоретические и прикладные результаты диссертационной работы использованы при разработке средств автоматизации промышленного транспорта и внедрении их на предприятиях Украины и.России и в учебном процессе Восточно' украинского государственного университета.

ОСНСВШЕ ПОЛОЖЕНИЯ ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАНЫ В РАБОТАХ:

I. Локотош E.H., Смирный М.Ф., Яковенко В.В. и др. Программирование работа путевых капшн методой Магниткой зашей // Автоматизация производственных процессов в маши-

ностроении н приборостроении. Львов, 1975, Р 14. - с. 47-2. Евтухов Ю.Г., Смирный Ы.Ф., Кобицкий В.й. Экспериментальные исследования магнитной записи на железнодорожный рельс как объёмный магаитоноситель Л Локоиотивострсение. Харьков, 1975, Я? 7. - с. 133-136.

3. Евтухов Ю.Г., Смирный М.Ф. Расчёт полей магнитных сиптлограмм неспециальных носителей // Пр1боростроение,

1975, Р II. с. 44-49.

4. Смирный М.Ф., Костюков Н.П., Евтухов Ю.Г. Повышение плотности магнитной записи цифровой информации на объёмный неспецналымй носитель способом "с возвращением к нулю" // Метода и устройства сбора и обработки измерительной информации. Киев: Техн|на, 1976. - с. 3740.

5. Смиршй М.Ф. Система программного управления путевыми машинами ВПО-ЗООО с использованием магнитной записи цифровой информации на рельс // Научные основы проектирования машин и автоматизации производственных процессов. Тез. докл. респ. конф. Луганск. - с. 236.

6. Смирный Ы.Ф., Костюков Н.П., Евтухов Ю.Г. Аналоговое информационное устройство контроля иикроперемещениЯ с использование»! магнитной записи // Автоматизация производственных процессов в машиностроения и приборостроении. Львов,

1976, » 16. - с. 113-118. •

7. Евтухов Ю.Г., Смирный М.Ф., Яковекко Система управления работой путевых кашкн с пргшенеккеи магнитной записи кода на рельс // Достижения и перспективы развитие технической кибернетики. Тез. докл. всесоюзя. коиф. Кгсг 1975. - с. 67-90.

8. Евтухов Ю.Г., Костюков Н.П., Сдатриый К.Ф. я ГСршенение магнитной записи для автетятаческого м-

кранов при сборке // Научно-технический прогресс в технологии, механизации и автоматизации сборочных работ в машиностроении. Тез. докл. всесоюзн. конф, Москва, 1976. - 21-24.

9. Павлюков В.Ф., Смирный М.Ф., Евтухов Ю.Г. Программирование работы рельсовых машин с помощью магнитной записи // Научно-технический прогресс в программном управлении машинами. Тез. докл. всесоюзн. конф. Одесса, 1977. - с. 150154.

10. Смирный М.Ф. Работа феррозондового магнитометра с выходом на синхронный детектор при соотношении частот сигнала и коммутации 2:1 // Электромеханика, 1978, Р II. -

с. Ш1-1205.

11. Смирный ПЛ. Графоаналитический расчёт рамочных феррозондов с импульсным возбуждением // Электромеханика, 1980, IP 8. - с. 874-878.

12. Смирный М.Ф., Кацюба В.А., Поздняков B.C. Микропроцессорное управление автоматической транспортно-складско! системой ГТЮ // Проблемы комплексной автоматизации производства в машиностроении. Тез. докл. всесоюзн. конф. Ереван 1988. - с. I6I-I63.

13. Смирный Н.Ф., Велигура D.B. Исследование диапазон« линейности магнитных датчиков положения информационных устройств роботизированных комплексов // Электромеханика, 1989, »2 6. - с. 73-76.

14. Смирный Ы.Ф., Дремач Н.Е., Коржавин Г.А. Весоизмерительное устройство для дозирования штучных и сыпучих материалов в роторных малинах // Ресурсосберегающие технологии i мехоносборочном производстве. Тез. докл. респ. конф. Днепропетровск, 1990. - с. 69.

15. Смирный М.Ф. , Коржаскн ГЛ. Устройство для авто-

матизированного учёта секций батарей // Автоматизация и диагностика технологических процессов. Тез. докл. респ. конф. Луцк, 1990. - с. 68.

16. Смирный М.Ф. Расчёт выходного напряжения электромагнитного датчика с цилиндрическим магнитопроводом // Электромеханика, 1991, IP 2. - с. 90-92.

17. Смирный М.Ф. Переходные процессы в трансформаторном датчике положения с цилиндрическим магнитопроводом // Приборостроение, 1991, Р 6. - с. 60-55.

18. Смирный М.Ф. Работа феррозондового датчика с импульсным возбуждением на.- синхронный детектор // Дефектоскопия, 1991, F 6. - с. 92-94.

19. Смирный М.Ф., Крицкий А.Г. Функция преобразования импульсного феррозонда, подключённого к стробируемому детектору // Приборостроение, 1991, № 10. - с. 73-77.

20. Смирный М.Ф. Одностержневой феррозонд с однополяр-ным импульсным возбуждением, нагруженный на схему Брайта // Электромеханика, 1992, Р б. - с. 53-57.

21. Смирный М.Ф. Расчёт градиентометрического феррозонда с импульсным возбуждением // Измерительная техника, 1992, (Р 6.

22. Смирный М.Ф. Функциональная линеар!зация передаточной характеристики феррозондового магнитометра с импульсным возбуждением // Измерительная техника, 1993, Г 5.

23. Смирный М.Ф., Крицкий А.Г. Реверсивный магнитный датчик пути транспортной машины // Конструирование и производство транспортных машин. Киев, 1994, № 24.-е. 11-18.

24. Смирный М.Ф., Крицкий А.Г., Дреыач Н.Е. и др. Вре-¿я-импульсние и аналоговые магнктомодуляционные датчики с форсированным возбуждением Ц Там же. - с. 205-213.

25. Смирный М.Ф. Графоаналитический расчёт дифференциального феррозонда с импульсный возбуждением // Приборостро ение, 1992, Р 9.

26. Смирный И.Ф. Дифференциальный феррозонд с импульс нш.- возбуждением, подключённый к синхронному детектору // Приборы и системы управления, 1992, № 8. - с. 30-31.

27. Крицкий А.Г., Смирный М.Ф., Капуста Л.В. Высокопроизводительный цифровой феррозондовый коэрцитиметр ФК-1 / Дефектоскопия, 1992, Р 12.-е. 63-57.

28. Авт. свид. 498530 (СССР). Устройство для воспроиа ведения кода с магнитного носителя // Евтухов Ю.Г., Яковен-ко В.В., Смирный М.Ф, и др. Опубл. в Б.И. 1Р I, 1976.

29. Авт. свид. 874758 (СССР). Устройство для определе ния местонахождения рельсового транспорта // Евтухов Ю.Г., Смирный Ц.Ф., Яковенко В.В. и др. Опубл. в Б.И. Р 36, 1977.

30. Авт. свид. 595771 (СССР). Устройство для считывания информации // Смирный М.Ф. Опубл. в Б.И. № 8, 1978.

31. Авт. свид. 518785 (СССР). Магнитная головка для лоперечной записи сигналов на железнодорожный рельс // Смирный й.Ф., Евтухов О.Г., Яковенко ВЛЗ. и др. Опубл. в Б.И. Р 29, 1978.

82. Авт. свид. 524245 (СССР). Устройство для считывания информации // Смирный Ы.Ф. Опубл. в Б.И. Ш 34, 1978.

53. Авт. свид. 528505 (СССР). Устройство для воспроа ведения информации с магнитного носителя // Смирный М.Ф. Опубл. в Б.Й. Р 38. 1978.

34. Авт. свид. 664205 (СССР). Устройство для нахождения центра магнитной метки // Смирный М.Ф., Пав люков В.Ф. Опубл. в Б Л. Р 19, 1979.

35. Авт. свид. 572-341 (СССР). Устройство для цифрово;

магнитной записи на массивный носитель // Иавлшов В Л., Смирный М.Ф., Берлин Г.С. Опубл. в Б.И. Р 25, 1979.

36. Авт. свид, 752455 (СССР). Устройство для управления подвижными объектами // Смирный М.Ф., Павлюков В.Ф., Капуста Л.В. Опубл. в Б.И. Р 28, 1980.

37. Авт. свид. 755867 (СССР). Устройство для воспроизведения магнитной записи // Смирный М.Ф. Опубл. в Б.И. Р 35,

1980.

38. Авт. свид. 781856 (СССР). Устройство для считывания ияфордации с профильного металлического носителя // Смирный М.Ф. Опубл. в Б.И. IP 43, I9E0.

39. Авт. свид. 7SOOI4 (СССР). Устройство для цифровой магнитной записи на магнитный носитель // Павлюков В.Ф., Смирный М.Ф., Берлин Г.С. Опубл. в Б.И. Р- 47,1980.

40. Авт. свид. 888148 (СССР). Устройство для определения местоположения рельсового подвижного объекта //

Лойко A.B., Яковенко В.В., Смирный М.Ф. Опубл. в Б.И. S? 45,

1981.

41. Авт. свид. 922812 (СССР). Устройство для считывания информации с профильного металлического носителя // Смирный М.Ф. Опубл. в Б.И. Р 15, 1982.

42. Авт. свид. 959153 (СССР). Устройство для определения местоположения магнитных головок // Яковенко В.В.,

Лав люков В.Ф., Смирный М.Ф. Опубл. в Е.И. № 34, 1982.

- 43. Авт. свид. IC70575 (СССР). Устройство для записи и считывания информации с мандатного носителя // Смирный М.Ф., 1оляк Л.П. Опубл. в Б.И. Р 4, 1984.

44. Авт. свид. 1257450 (СССР). Устройство для воспро-«ведения двоичной информации // Смирный М.Ф. Опубл. в Б.И. i? 40, 1985.

45. Авт. свид. 1525742 (СССР). Устройство для точного останова транспортного средства // Смирный М.Ф., Капуста JI.B. Коржавин Г.А. Опубл. в Б,И. Р 44, 1989.

46. Авт. свид. 1534504 (СССР}. Устройство для определения местоположения магнитных головок // Смирный М.Ф., Малахов О.В., Петров В.А. и др. Опубл. в Б.И. И? I, 1990.

47. Авт. свид. 158556 (СССР). Реверсивный датчик пути // Смирный М.Ф., Пасхалис Г.Г., Шумов В.Д, и др. Опубл. в Б.И. № 30, 1990.

48. Авт. свид. I67772I (СССР). Размагничивающее устройство // Смирный М.Ф. Опубл. в Б.И. Р 34, 1991.

49. Авт. свид. 1735722 (СССР). Весоизмерительный датчик // Смирный М.Ф., Дремач Н.Е., Крайнюк A.A. и др. Опубл. в Б.И. Р 19,'1992.

50. Патент 1820949 (СССР). Размагничивающее устройство U Смирный Ы.Ф., Дремач Н.Е. Опубл. в Б.И. IP 21, 1993.

51. Патент 2024965 (РФ). Устройство для воспроизведения магнитной записи с промышленных конструкций // Смирный М.5., Карев А.П., Довженко В.П. Опубл. в Б.И. )Р 23, 1994,

52. Устройство для точного останова транспортного средства // Смирный М.Ф. Положит, реш. по заявке 493I6II/I0 на выдачу патента РФ, 1995.

53. Устройство для записи и воспроизведения цифровой информации с шогодорожечного магнитоносителя // Смирь ный М.Ф. Положит, реш. на выдачу патента РФ, 1995.

54. Смирный М.Ф., Коржавин Г.А. Микропроцессорная система для взвешивания и дозирования // Транспортное машиностроение. Киев, 1995. - с. 127-133.

55. Смирный М.Ф., Коржавин Г.А., Капуста Л.В. и др.

Микропроцессорная система идентификации и учёта радиаторных секций // Экспресс - обзор ВШЭСМ. - М., 1991, № б. -с. 28-29.

56. Смирный Ы.Ф. К вопросу расчёта полей намагничивающих устройств // Деп. УкрШШИ, 1Р 3534-Д82, 1982. - 9 с.

57. Поляк Л.П., Смирный М.Ф. Метод и аппаратура магнитной маркировки легированных труб // Деп. УкрККПГГИ,

№ 3245-Ук82, 1982. - 8 С.

58. Смирный и.Ф. Расчёт выходных магнитных потоков головок воспроизведения // Дел. УкрНШНГЙ, К? 789Ук-84Деп., 1984. - б с.

59. Смирный М.Ф. Расчёт цепи намагничивания при поперечной магнитной записи на головку железнодорожного рельса // Деп. УкрКШГИ, Г 301-Ук86, 1986. - 9 с.

60. Смирный М.Ф., Горбачёв Б.И., Ррков Д.А.. и др. Магнитный датчик веса роторных машин // Деп. УкрШИНТИ, Р 702--Ук91, 1991. - 14 с.

61. Смирный М.Ф., Костюков Н.П. Микропроцессорная система управления автоматизированным складом // Информацион. листок Я? 89-003, ЛЩГГЗ'. - Луганск, 1989.

АННОТАЦИЯ

Смирный М.Ф. Магнитометрические преобразователи систем автоматизации промышленного транспорта.

Диссертация на соискание учёной степени доктора технических наук по специальности 05.22.12 - промышленный транспорт, Восточноукраинский государственный университет, Луганск, 1995.

Защипнется 40 научных работ и 49 авторских свидетельст на патента и изобретения, которые содержат теоретические и экспериментальные исследования магнитометрических преобразователей для транспортных систем автоматизации. Созданы помехоустойчивые ферроиндукционные преобразователи, адаптированные к промышленному транспорту. Осуществлено промышленное внедрение разработанных информационно-измерительных устройств и систем на основе предложенных преобразователей.

AHltOTATIOU

Sairny U.F. ilagnetio transducers the automation system of Industrial transport.

Dissertation on competition of an academic degree of dootor of teohnioal sciences on speciality 05.22.12 - industrial transport, East-Ukrainian State University, Lugansk, 1995.

40 scientific works and 49 author's evidences for patents and inventions carrying theoretical and experimental researches of magnotic transducers for the transport systems of automation are defended. Noiseless and stable ferro induction transducers adapted to industrial transport have been developed. Commercial introduction of developed information - measuring devioes and systems on the basis of the suggested transducers has been carried out.

Клычов! слова: промисловий транспорт,, мапптометрич-ний перетворювач, математична модель, ферозонд, м!кропроце-сорний контролер, система автоматизацх!