Теоретически каждый из этих принципов может быть использован для создания датчика уровня краски. Практически же надежность таких датчиков будет невысокой все из-за того же свойства жидкой краски — налипать на поверхность приборов и постепенно искажать их показания. Поэтому опять-таки лучше, чтобы связь прибора с краской была «бесконтактной».
Для этого связь должна быть не вещественной, а полевой. Вариантов много, один из них — использовать поверхность краски в качестве отражающего «зеркала». Отражать можно, например, световой луч: при максимальном и минимальном уровнях краски «зайчик» попадает на соответствующие фотоприемники.
При изменении уровней происходит также изменение объема краски, а это — прежде всего изменение ее веса. Значит, можно использовать тензометрические датчики, установив их, например, на борт ванны, на ее дно (варианты Г.И. Иванова) или под ножки.
Несколько вариантов предложил Р. Аминов[33] (г. Дзержинск). Например, сделать дно всей ванны или какой-то ее части эластичным и в этом месте установить контакты. Или использовать перемещение уровня краски как поршня, меняющего давление воздуха в закрытом объеме (принцип чернильницы-невыливайки). Предельные величины давлений — максимальное и минимальное — будут переключать контакты манометра и управлять насосом.
Огромное количество вариантов датчиков самого различного типа можно построить на изменении веса краски, а значит, и ванны с краской, если установить или подвесить ванну на пружинах. Перемещение одной точки на самой ванне или на пружинах можно использовать для перемещения рычага, изменения емкости или индуктивности, переключения оптического датчика и т.д.
Вариант В
В варианте А мы боролись с поплавком, точнее, с налипанием на него краски, не трогая надсистему и ее ПД (рычаг переключает контакты). В варианте Б мы поднялись на ступеньку выше и боролись с рычагом, отбросив поплавок. При этом принципе действия (подкачка краски насосом) важен сам факт включения-выключения насоса вне зависимости от того, каким образом срабатывают контакты. Но цель, которой нужно добиться, — основная функция системы — не срабатывание контактов, а поддержание в заданных пределах необходимого уровня краски в ванне. Суть постановки задачи в варианте В — достичь этой цели без насоса, тогда не нужны будут ни контакты, ни поплавок и рычаг. Итак:
Шаг 1в. Техническая система для ПОДДЕРЖАНИЯ в заданных пределах необходимого уровня краски в ванне путем ее ПОДАЧИ в ванну состоит из ванны и бочки с краской.
(Этот вариант, как отмечалось выше, ничего не говорит о СПОСОБЕ подачи краски. Принцип действия системы сформулирован как постановка задачи — подать краску. Чтобы его реализовать, нужно синтезировать новую систему. Используем прием, предложенный в предыдущем варианте: новый ПД неизвестен, это и будет НЭ1, а известная конструкция выступает в качестве СУ и создает НЭ2).
Для подачи краски установили насос (СУ), который включается — подает краску из бочки — при ее минимальном уровне и выключается при максимальном уровне. Однако контакты для включения-выключения насоса работают ненадежно (НЭ2), возникает ложное срабатывание, из-за которого насос не выключается, краска переливается из ванны и заливает цех.
Схема задачи:
ОФ — поддержание в заданных пределах необходимого уровня краски в ванне.
ПД — подача краски в ванну.
Состав системы — ванна, бочка с краской.
НЭ1– краска не подается в ванну.
СУ — установить насос, который включается и выключается контактами.
НЭ2 — ненадежность работы контактов включения-выключения насоса.
Если проанализировать функцию насоса в этой системе, то становится ясно, что насос по сути выполняет функцию крана на пути поступления краски из бочки в ванну — либо открывает трубу, либо закрывает ее. Иными словами, нам необходима перекрывалка.
Для сокращения записи опустим формулировку ТП и запишем сразу изобретательскую задачу:
Шаг 2в. Не устанавливая насос, который включается и выключается контактами, и тем самым сохраняя возможность обходиться без контактов для его включения-выключения, обеспечить открывание-закрывание перекрывалки.
ebooksa