Анализ устройства с точки зрения проявления в них основных законов развития ТС. Анализ и синтез по закону полноты частей системы, страница 3

рис.3.3. Схема реализации устройства с поплавковым дозатором

            После заливки воды, в отверстие вставляется пробка для исключения утечки пара из резервуара.

            Положение рычага и размеры поплавка рассчитываются исходя из необходимого уровня воды в резервуаре.

НТР.3. Заменим исходный регулятор давления на гибкую мембрану. При превышении внутреннего давления (давления пара) над атмосферным мембрана будет прогибаться вверх, тем самым уменьшая внутреннее давление. При превышении атмосферного давления над внутренним мембрана прогнется вниз, увеличивая давление в камере.

мембрана

Рис.3.4. Схема реализации устройства с мембранным

регулятором давления

Мембранный регулятор давления также является дифференциальным и отличается от предыдущего тем, что в нем отпадает необходимость настройки.

Следует отметить, что при получении данного решения возникает противоречие: мембрана должна иметь такие свойства, чтобы быть “проницаемой” для давления и непроницаемой для водяного пара. Представляется возможность разрешения данного противоречия по АРИЗу.

НТР.4. Вытесним действие человека, связанное с регулированием температуры. Для этого введем обратную связь, состоящую из термосопротивления, которое будет ограничивать напряжение, подаваемое на электрический нагреватель. Номинал термосопротивления выбирается исхоодя из желаемой определенной температуры нагрева. Решение проиллюстрировано на рис.3.5.

реле защиты

терморезистор

электрический нагреватель

Рис.3.5. Реализация в устройстве обратной связи по температуре

            При чрезмерном нагревании устройства, например, при испарении всей влаги срабатывает реле защиты, отключая тем самым устройство от сети.

            При реализации данного решения возникает вопрос об оптимальном размещении термосопротивления. Мы опять имеем дело с противоречием: терморезистор должен быть помещенным в такое место, где бы он не мешал прохождению пара и менял свой параметр с изменением температуры пара.

            Исключение действий человека наиболее оптимальным образом можно произвести путем объединения НТР2, НТР3 и НТР4, т.к. полученные нововведения лишь дополняют друг друга.

3.2. Анализ и синтез по закону энергетической и

информационной проводимости

Формулировка закона: необходимым условием принципиальной жизнеспособности ТС является сквозной проход энергии и информации по всем частям технической системы.

Для анализа ТС по этому закону построим линию сквозного прохода энергии через систему.

Для синтеза новых технических решений замкнем линию прохождения энергии.

Замкнем, например, механическое поле, вырабатываемое весами на гравитационное поле воды. Тем самым получим новое техническое решение.

НТР.5. Установим на пружину весов тензорезистор, который будет регулировать дозирование воды в резервуар (рис3.7) с помощью блока пъезоэлементов следующим образом. При изменении массы воды пружина весов деформируется. При этом деформации подвергается и тензорезистор, регулируя тем самым напряжение. Изменение напряжения влечет за собой изменение створок блока пъезоэлементов, благодаря явлению пъезоэффекта, что сопровождается дозированием воды из мензурки.

По шкале, расположенной на мензурке можно определить расход пара, проходящего через материал. Во время эксперимента мензурка накрывается крышкой для того, чтобы исключить испарение из нее воды.