Przedstawiony artykuł dotyczy zasad doboru i badań temperaturowych akumulatorowych źródeł energii elektrycznej przeznaczonych do pracy w warunkach terenowych. Zaproponowano metodykę doboru rodzaju akumulatora i określania jego niezbędnej pojemności. Wyniki przeprowadzonych badań potwierdziły prawidłowość przyjętych rozwiązań, zaś badania temperaturowe pozwoliły ograniczyć pierwotnie przewidywaną pojemność.
EN
The presented article concerns the principles of selection and temperature testing of battery-powered electric energy sources intended for work in field conditions. The methodology of choosing the type of battery and determining its necessary capacity has been proposed. The results of the conducted tests confirmed the correctness of the adopted solutions, while temperature tests allowed to limit the initially anticipated capacity.
2
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
The paper presents the results of measurements of the electrical properties of the sensor in the electromagnetic flowmeter. The RC network and its parameters were identified for it. The influence of them on the LS flow velocity estimation in the pulse mode was also examined by simulation. The results showed that using oscillatory excitation gives erroneous results of estimation.
PL
W artykule przedstawiono wyniki pomiarów własności elektrycznych czujnika w przepływomierzu elektromagnetycznym. Wyznaczono dla niego układ zastępczy RC oraz dokonano identyfikacji parametrów. Przebadano również metodą symulacyjną ich wpływ na estymację LS prędkości przepływu w trybie impulsowym. Wyniki dowodzą, że wykorzystanie pobudzania oscylacyjnego jest źródłem błędów estymacji.
3
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W artykule przedstawiono problematykę projektowania cewki wzbudzającej przepływomierza elektromagnetycznego dla kanałów otwartych i zamkniętych o przekroju prostokątnym. Porównano pod względem jakości generowanego pola magnetycznego cewkę typu double deck oraz cewkę Helmholtza. Zbadano wpływ długości cewki Helmholtza na rozkład pola magnetycznego w strefie pomiarowej kanału przepływowego.
EN
Paper presents some problems of excitation coil design for electromagnetic flow meter dedicated for open and close channels with rectangular cross section. Two types of coil were compared, double deck type and Helmholtz coil. The influence of the type and length of the Helmholtz coil on magnetic field distribution in measurement zone are discussed.
4
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Artykuł przedstawia dyskusję problemu pomiaru prędkości przepływającej cieczy w kanale otwartym z wykorzystaniem metody elektromagnetycznej. Jego celem było opracowanie metodyki eksperymentu i przetwarzania danych oferujących wyznaczenie charakterystyki przetwarzania opracowanego przez autorów przetwornika oraz możliwość oszacowania niepewności pomiaru prędkości przepływu w kontekście obowiązujących zaleceń normatywnych.
EN
The paper presents the discussion of the problem of the flow velocity measurements in open channels with the use of the electromagnetic method. The scope was to develop a methodology of experiments and data processing for finding both, the input-output characteristics and the uncertainty formulas for an electromagnetic sensor made by authors. The methodology should respect the current normative recommendations.
5
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W artykule przedstawiono doświadczenia z budowy typoszeregu przepływomierzy elektromagnetycznych przeznaczonych do małych otwartych kanałów przepływowych. Poza budową dwóch modeli przepływomierzy, efektem realizacji projektu było powstanie unikatowego środowiska programistycznego umożliwiającego zarówno projektowanie jak i badania symulacyjne opracowywanych konstrukcji przepływomierzy.
EN
The paper presents the experience gained during the design of a family of electromagnetic flow meters for small open channels. The results of the project include not only two flowmeter models but also the unique software environment for the design and numerical modeling of flowmeters.
6
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Presented paper describes the problems of the energy consumption limiting the applicability of electromagnetic sensors with electromagnetic sensor dedicated for flow measurements as an example. The initial investigation on the possibilities to use pulse excitation in the estimation of the flow velocity is discussed with respect to the electric model of the sensor as well as a proposal of an autonomous power supply.
PL
Referat prezentuje problematykę zużycia energii ograniczającego możliwości zastosowania czujników elektromagnetycznych na przykładzie elektromagnetycznego czujnika przepływu cieczy. Przedstawiono w nim wyniki wstępnych badań nad możliwością wykorzystania pobudzania impulsowego z uwzględnieniem schematu zastępczego czujnika oraz propozycję autonomicznego układu zasilania.
7
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
This paper presents process of practical verification of an automated CAD environment for the design of a primary transducer of the electromagnetic flow meter. The verified system supports numerical simulation (analysis and optimal design) of the flow meter coil for a channel of given dimensions. Results of the design were compared to the measurements performed on the prototype coil.
PL
W artykule przedstawiono proces praktycznej weryfikacji komputerowego systemu wspomagającego projektowanie przetwornika pierwotnego przepływomierza elektromagnetycznego. Testowany system umożliwia komputerową symulację (analizę rozkładu pola i optymalizację kształtu cewki) dla kanału o zadanych wymiarach. Wyniki projektowania zostały porównane z wynikami pomiarów pola generowanego przez prototyp zaprojektowanej cewki.
8
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Choice of a robust and universal optimization procedure is one of the crucial design decision for many Computer Aided Design systems. Evolutionary Algorithms are commonly advised in such situations. This paper shows, that such choice is not always the best one. Use of a classical deterministic procedure may lead to better results which are obtained much faster. Example CAD system for electromagnetic flow meters design is used as a practical example illustrating the problem.
PL
Komputerowe systemy wspomagające projektowanie wymagają od swoich twórców wyboru właściwej: uniwersalnej i odpornej na błędy użytkownika, procedury optymalizacji. Często proponowanym rozwiązaniem jest wykorzystanie w takich systemach algorytmów ewolucyjnych. W tym artykule próbujemy pokazać, że taki wybór nie zawsze jest właściwy. Zastosowanie klasycznego algorytmu deterministycznego prowadzi bowiem do lepszego rozwiązania, które ponadto jest znajdowane znacznie szybciej. Rozważania zostały zilustrowane przykładem systemu wspomagającego projektowanie przepływomierzy elektromagnetycznych.
9
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W referacie przedstawiono potrzeby monitorowania oraz pomiaru przepływu cieczy z wykorzystaniem fali ultradźwiękowej na małych otwartych kanałach przepływowych. Omówiono zasady pomiaru przepływu cieczy tą metodą oraz jej wady i zalety. Omówiono główne źródła błędów metody ultradźwiękowej pod kątem jej aplikacji do pomiaru przepływu w małych naturalnych kanałach melioracyjnych.
EN
The paper presents the ways of ultrasonic monitoring and measurement of water flow in small natural channels. The idea of ultrasonic method for volume flow measurement is presented and its advantages and disadvantages are discussed. The main error sources, and their influence to the measurement accuracy in case of application of ultrasonic method for flow measurement in small, natural open channels are described.
10
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W referacie przedstawiono problematykę projektowania przetwornika pierwotnego przepływomierza elektromagnetycznego dla kanałów otwartych. Rozpatrywano możliwość zastosowania tradycyjnej cewki wzbudzającej pole magnetyczne typu siodłowego oraz nowego typu cewki podwójnej. Zbadano wpływ rodzaju cewki oraz jej długości na rozkład pola magnetycznego w strefie pomiarowej kanału przepływowego.
EN
Paper presents some practical aspects of excitation coil design for electromagnetic flow meter dedicated for open channels. Two types of coil are discussed, traditional saddle type and new double deck type. The influence of the type and length of the coil on magnetic field distribution in measurement zone are discussed.
W artykule przedstawiono typowe konstrukcje przetworników pierwotnych wraz z syntetyczną analizą podstawowych problemów konstrukcyjnych i jakościowych. Wynikiem przedstawionej analizy jest propozycja zmodyfikowanej procedury projektowania kształtu cewki wzbudzającej zapewniającej minimalizację kosztów budowy przy jednoczesnej poprawie jej głównych parametrów. Proponowane rozwiązanie opiera się na znanym warunku stałości wektora wagi w strefie pomiarowej, ale jego realizacja będzie odmienna od wcześniejszych, znanych konstrukcji.
EN
Typical constructions of a primary transducer for flow meters dedicated to open channels, associated with a simplified analysis of metrological quality are presented. As a result of this analysis, the authors propose a modified design procedure of an excited coil, which provides the cost minimization and quality improvement. The proposed solution is based on very well known condition, homogeneous distribution of weight vector in a measurement zone, but the realization is different from previously known procedures.
12
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W artykule zaprezentowano możliwość wykorzystania syntezy pola magnetycznego do określenia charakterystyki przetwarzania w przetwornikach indukcyjnych ze szczeliną powietrzną. Dla przetwornika indukcyjnego dławikowego, w oparciu o zbudowany trójwymiarowy model numeryczny, dokonano obliczeń rozkładu pola magnetycznego przy różnych szczelinach powietrznych. Otrzymane wyniki symulacji wykorzystano do obliczania indukcyjności przetwornika i porównano je z wynikami otrzymanymi z obliczeń wykorzystujących przybliżone wzory analityczne.
EN
The article presents the possibility of numerical calculation of magnetic field distribution in order to determine the conversion curve of inductive transducer with an air gap. The 3-dimensional model of transducer was created and then the magnetic field distribution was calculated, for three different sizes of air gap. The results of numerical calculations were used to determine the inductance value and were compared with calculation results obtained for approximated analytic solution.
13
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
The stability of the polyethylene acetabulum cemented on a substrate made of frozen bone grafts was investigated. The force was applied to the edge of the acetabulum and the magnitude of the force and resulting displacement were recorded. These tests were preceded by stress testing, during which the acetabulum was subjected to loading forces of 1 or 3 kN through 100,000 cycles. Additionally the influence of the thickness of grafts layer on the overall stability of an implant was also determined. The experiments proved that such factors as initial compacting of bone grafts, magnitude of the loading force and thickness of grafts layer greatly affect the stability of the artificial acetabulum.
14
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
The influence of cycling loading force on the substrate made of frozen bone grafts was investigated. Three layers of bone grafts were compacted in a spherical model of hip joint acetabulum and then subjected to a sinusoidal loading force. For each layer a series of N = 30 loading cycles were performed. The least impacted grafts were located in the upper part of the acetabulum, close to its opening, whereas the bed is the most compacted part. Compacting is a non-linear process which quickly loses its dynamics during subsequent cycles. Most of the compacting was observed during the first cycles and the deformation of bone grafts has clearly plastic character. Bone grafts initially compacted by orthopedist undergo further compacting when exposed to a cyclic load.
15
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W referacie przedstawiono problematykę stabilności zamocowania panewki sztucznego stawu biodrowego po zabiegu rewizyjnym. Wykonano badania eksperymentalne na modelach cielęcego stawu biodrowego z zacementowaną na warstwie ubitych przeszczepów kostnych panewką polietylenową. Po zacementowaniu panewki obciążano ją siłą 1kN przez 100000 cykli a następnie sprawdzano jej stabilność przykładając na jej krawędź siłę ścinającą. Badano wpływ grubości warstwy przeszczepów oraz kierunku działania siły obciążającej na stabilność panewki.
EN
The paper deals with the problem of stability of artificial acetabulum after revision hip arthroplasty. Experimental tests on calf joint with artificial acetabulum cemented into it were performed. Cemented acetabulum was subjected to a cyclic load of 1 kN through 100000 cycles and then the fixing stability was verified by applying a shearing force to its edge. The influence of thickness of bone grafts layer and the direction of loading force on the overall stability was investigated.
W referacie przedstawiono potrzeby oraz metody monitorowania przepływu cieczy na małych otwartych kanałach przepływowych i sposoby realizacji tych przedsięwzięć. Główną uwagę przy pomiarze przepływu zwrócono na metody: hydrauliczne, ultradźwiękowe, elektromagnetyczne i optyczne. Omówiono zasady pomiaru natężenia przepływu cieczy tymi metodami ich wady i zalety oraz ustosunkowano się do niepewności pomiaru. Omówione także metody pomiaru przepływu i wskazano na predyspozycje poszczególnych metod do konkretnych zastosowań praktycznych.
EN
Presented paper describes the needs and the methods of water flow monitoring in small open channels. The main attention in the paper was paid to hydraulic, acoustic, electromagnetic and optics methods. The good points, flaws and error analysis of the described methods are presented. The practical application and comparison of described methods are given as a summary.
18
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
The paper describes a particular methodology of primary transducer design for electromagnetic flowmeters. Main attention was paid to two separate problems. The first one considers a new approach to a 2D mathematical model of the primary transducer which will be able to describe the three-dimensional nature of real transducer with acceptable accuracy. The second problem considers the accuracy of numerical calculation in the case of restricted area of analysis from the boundary condition point of view. A simple algorithm of selecting the appropriate boundary condition sequence in the case of electromagnetic fields analysis has been given. As a comparison for the presented methodology based on 2D analysis, a 3D model and professional OPERA software have been applied.
PL
W artykule przedstawiono zagadnienia związane z projektowaniem przetwornika pierwotnego dla przepływomierzy elektromagnetycznych przeznaczonych do pomiarów przepływu w kanałach otwartych. W ramach prezentowanych prac skoncentrowano się na nowym podejściu do dwuwymiarowego modelu numerycznego przetwornika, który to model byłby w stanie wiernie odwzorowywać rozkłady pól elektrycznych j magnetycznych w rzeczywistej, trójwymiarowej strukturze przetwornika. Podjęto również problem oszacowania wpływu warunków brzegowych i ograniczonego rozmiaru obszaru analiz numerycznych na dokładność obliczeń i jakość projektu przepływomierza. Dokonano optymalizacji wymiarów geometrycznych modelu dwuwymiarowego biorąc pod uwagę rozmiary kanału przepływowego. Przeprowadzono szereg obliczeń symulacyjnych dla różnych typów warunków brzegowych. Na ich podstawie dokonano wyboru optymalnej sekwencji warunków brzegowych uzyskując istotną poprawę jakości projektu. Weryfikacja jakości projektu dokonana została z wykorzystaniem numerycznego generatora przepływu zapewniającego możliwość symulowania dowolnych rozkładów pola prędkości cieczy w strefie pomiarowej przetwornika. Przedstawiono porównanie wybranych rezultatów obliczeń w modelu 2-D z modelem trójwymiarowym zrealizowanym w oparciu o pakiet PC Opera 3D.
19
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Przedstawiono specyficzne modele matematyczne przepływomierza elektromagnetycznego dla kanałów otwartych, wykorzystywane do optymalizacji długości cewki wzbudzającej przetwornika. Przy obliczeniach numerycznych korzystano kolejno z modelu płaskiego, bazujacego na programie FAT i modelu 3D, bazującego na komercyjnie dostępnym oprogramowaniu PC-Opera. W artykule przedstawiono wyniki analiz, prezentujące efektywność zaproponowanej metody oceny wpływu skończonej długości cewki wzbudzającej na wartość sygnału pomiarowego na elektrodach. Bazując na rzeczywistych rozkładach pola magnetycznego, uzyskanych w programie PC Opera-3D, potwierdzono poprawność przyjętych założeń upraszczających w modelu 2D. Potwierdzono skuteczność zaproponowanej metodyki doboru optymalnej długości cewki wzbudzającej w przepływomierzu elektromagnetycznym dla kanałów otwartych.
EN
Specific mathematical models of elektromagnetic flowmeter for open channels were presented to optimisation length of transducer exiting coil. During numerical calculations was used flat model based on program FAT and model 3D based on commercial software PC-Opera. Results of analysis an effectiveness method of estimation of influence finite length of exciting coil on value of measuring signal on electrodes was presented. Based on real magnetic field distribution obtained in programme PC Opera-3D was confirmed correctness of making reduce assumption in model 2D. Effectiveness proposed methodises of selection optimum length of exciting coil in electromagnetic flowmeter for open channels were confirmed.
20
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Przedstawiono zautomatyzowane stanowisko do badania układu cyfrowego pomiaru kąta z transformatorem położenia kątowego (tpk) w roli przetwornika pierwotnego. Pomiar błędu elektrycznego opracowanych modeli wielobiegunowych tpk przeprowadzono na tym stanowisku metodą bezpośredniego porównania kątów oraz z wykorzystaniem wzorcowego źródła sygnałów. Omówiono również metody pomiaru błędu elektrycznego tpk wykorzystujące zasadę zerowania napięć. Przedstawiono przykładowe wyniki badań.
EN
In digital angle measurement system (Fig. 1) accuracy can be increased by applying multi-pole resolvers and precise R/D converters. During tests of such system it is important to determine not only overall accuracy, but also error components introduced by resolver and R/D converter. It is especially important for systems reaching 1 minute of arc accuracy, when resolver and electronic converter must be perfectly matched. Laboratory stand designed for complete testing of digital angle measurement devices is presented on Fig. 2. One of the methods of measurement of electric error of a resolver is based on direct comparison of angles alpha(a) derived from resolver output voltages) and alpha(c) (at the output of R/D converter) with reference angle alpha (measured by high-precision sensor). Assuming, that the overall error is the sum of resolver error delta(tpk) and converter error deltaR/D, those errors can be calculated according to (1). Analysis of resolver error delta(tpk) leads to a conclusion that, for errors around minutes of arc, it is difficult to distinguish resolver and converter-related error components, whereas the overall error can be easily determined. The tests were carried out for two-speed pancake resolvers having different speed ratios and the same universal magnetic circuit. The schematic diagram of resolver's windings is presented on Fig. 3. Resolver has its rotor excited with sinusoidal voltage 10V/4500 Hz. Alternative method of determining electric error of a resolver is based on balanced impedance (or resistance) bridge [2, 3]. Resistance ratio of two opposite arms of the bridge is related to the output voltage ratio Us/Uc according to (2) and (3). Electric circuit utilising null voltage technique is presented on Fig. 4. Impedance ratio is set according to tab. 1 and the resolver is rotated until zero voltage is obtained on phase-sensitive voltmeter. The angle between position set on a bridge and null voltage position is an electric error of a resolver. Another method of determining electric error uses reference signal source. In this method resolver signal simulator SIM-36010 was used [4]. Its block diagram is presented on Fig. 5. The simulator has 16-bit resolution and š25 sec of arc accuracy (unloaded). The idea of error measurement is shown on Fig. 6. Simulator excites the stator with voltages according to given angle and the electric error is determined by measurement of rotor voltage. Electric error was measured using direct angle comparison and with resolver signal simulator. The results are shown on Fig. 7 and 8. The results are very similar which proves the uselfulness of direct angle comparison method in determining the electric error of various types of resolvers. Repeatability of measurement results speaks well for mechanical stability of a test stand. It should be mentioned, that the method using resolver signal simulator can be easily automated and applied in the production process, giving significant cost and time savings.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.