47
бір мысалы ретінде 2.2 сурет келтірілген.Берілген жүйеде адам-машина
SCADA
– технологиясы қолданылады, ондағы шешім диспетчер арқылы жүзеге
асырылады. Мұндай жүйенің төменгі деңгейінде ФШД өзге орындаушы
механизмдер қолданылады, олар амадан тыс жағдайлардың реттеуіші ролін
атқарады. Мысалы, бөгеттегі шлюзді ашады немесе жабады, қар көшкінін
хабарлайды, басқада қауіпті жағдайлар туралы хабарлама береді және т.б.
Сурет 2.2 -
SCADA – технологияны қолдана
отырып құрылған
көпдеңгейлі төтенше оқиғаларды бақылау және мониторинг жүйесі
2.2 Көппараметрлі датчиктердегі физикалық-химиялық шамаларды
түрлендіру принциптерін таңдау және зерттеу
Жалпы табиғатта физикалық әсерлердің саны көп, олар сапалы да санды
интерпретациялы болады, соның ішінде ФШД жуықтап алғанда 500 түрі
қолданылады, соның ішінде 100 шақтысы жиі пайдаланады [20, с. 60].
Солардың кейбір топтары:
- механикалық (күштік);
- электрлік ;
- электростатикалық;
- электромеханикалық;
- гальваномагниттік;
- электромагниттік;
- жылулық;
- электрохимиялық;
- оптикалық;
2.2.1 Физикалық шамалар датчиктері үшін түрлендірудің базалық
принциптерін талдау және
таңдау
Мониторинг жүйесі мен әртүрлі нысандарда төтенше оқиғалар бағалау
және қарап отыру үшін физикалық шамалардың саны өте көп және
48
параметрлері әртүрлі болады, мысалы судың деңгейі мен лайлануы, қар
қабатының деңгейі мен температурасы, су ортасының химиялық және
биологиялық құрамы және т.б. түрлендіру принциптерін таңдауды
күрделендіреді.
Осыған байланысты, көптеген бақыланатын ФШ арналған түрлендірудің
жалпы принципін қолдану қажет, сонымен қатар түрлендірудің үйлесімді
тәсілдерін қолданады, ол бір ФШД біруақытта бірнеше шамаларды өлшеуге
мүмкіндік береді. Бұдан өзге бір корпуста бірнеше ФШД құрылымдық біріктіру
нұсқасы болуы мүмкін, бұл жағдайда жеке өлшеу түрлендіргіштерінің көлемі
мен энергия қолдануы аз болуы мүмкін. Атап өтейік, көптеген көрсетілген
шешімдерді орындауға болады, ФШД дайындауда микроэлектрондық
технологияны қолдансақ, нәтижесінде микроэлектрондық датчиктерді (МЭД)
аламыз [24, с. 102; 32].
Басқада белгіленген талаптарға ең сәйкес келетін түрлендіру тәсілдерін
қарастырайық, жеке алғанда Қазақстанның таулы және тау бөктеріндегі
аймақтарда сел қауіпті мониторингі жүйелеріне арналған жарияланған
параметрлерін қамтиды. Бұл жағдайда түрлендірудің базалық тәсілдерін
іздестіруде анықтаушы кіріс әрекеттер болып табылады, ол теріс факторлардың
күшейюіне әсер ететін табиғи факторлар немесе адам әрекетіне әсер етумен
шартталады.
Кіріс әрекеттерге негізделген физикалық әсерлердің жіктелуі (кесте 2.1).
Кесте 2.1 – Кіріс әсерлері бойынша физикалық әсерлердің жіктелуі
Әсері
(электрлік немесе
электрлік емес шамаға)
Әсер ету нәтижесі
(электрлік немесе
электрлік емес шамаға)
Физикалық
әсер атауы
1
2
3
Қысым
Күш
Күштік әсер
Деформация
Қысым әсерінен деформациялану
Электрлік заряд
Соққылы иондау әсері
Температура
Газдың
жылу
өткізгіштігінің
қысымнан тәуелділігі
Жылдамдық
Ортаның сұйықтық қасиеті
Деформациясы
Электрлік өріс
Пьезоэлектрлік әсер
Өткізу
Деформациялану әсері
Магниттік заряд
Магнитті серпінді әсер (Виллари
әсері)
Күш
Кері Гук заңы
Сыну көрсеткіші
Сыну көрсеткішінің деформациядан
тәуелділігі
Деформациясы +
Электрлік тоқ
Электрлік ток
Тензорезистік әсер
49
2.1 - кестенің жалғасы
1
2
3
Деформациясы +
Электрлік
тоқ
+
магниттік өріс
- " -
Кернеудің
ферромагниттер
электр
кедергісіне әсері
- " -
Гальваносерпінді әсері
Деформациясы
+
электромагниттік
сәулелену
Электрлік өріс
Фотопьезоэлектрлік әсер
Деформация +
магниттік заряд
Магниттік өріс
Ииндуктивтіктің өзгеруі
Дыбыстық өріс
Электрлік заряд
Акусттікэлектрлік әсер
Электрлік өріс
Акустикалық түйіншектер әсері
Өткізу
Электрлік өріс
Электроосмостың кері әсері
Дыбыстық өріс
Дыбыс өрісінің және ультродыбыстың
қалыптасуы
Тығыздық
Конденсаторда
диэлектриктің
тығыздығының өзгеруі
Өткізу +
Магниттік заряд
Магниттік өріс
II индуктивтілікті
өзгерту
Өткізу +
Магниттік өріс
Электрлік өріс
Электромагниттті I индукция
Өткізу +
электрлік заряд
II электросиымдылықты өзгерту
Күш
моменті
Жеделдету
Айналмалы қозғалысты динамиканың
негізгі теңдеуі
Күш
Деформация
Серпінді деформация
Жеделдету
Ньютонның екінші заңы
Күш моменті
Күш моменті
Күш + Өткізу
Өткізу
Шектің тербелісі
Жылдамдық
Өткізу
Дененің өткізуі
- " -
Дененің қозғалысы
Жылдамдық
+
электрлік заряд
Электрлік ток
Электрлік
тоқтың қалыптасуы
Температура
Электрлік өріс
Бенедикс әсері
- " -
Зеебек құбылысы
Температура +
электрлік заряд
Электрлік ток
Терморезисті әсер
Жеделдету
Жылдамдық
I дене жылдамдығы
- " -
II дене жылдамдығы
Электрлік ток
Магниттік өріс
Электр тоғы арқылы магниттік өрістің
пайда болуы
Электрлік ток +
деформация
Электрлік ток
Тензорезистивті әсер
- " -
Терморезистивті әсер
