Разумные машины (Автоматы) - Дрожжин Олег (читать книги полностью txt) 📗
Американский инженер Эдриен сконструировал аппарат, который с помощью фотоэлемента определяет степень напряжений в стекле бутылок. Такой робот позволяет браковать бутылки по внутренним качествам их стекла.
Фотоэлектрический браковщик бутылок инженера Эдриена. Слева, в большом цилиндрическом сосуде — лампа. Справа, рядом с бутылкой — фотоэлемент. Аппарат обнаруживает внутренние напряжения в стекле бутылок.
Всеукраинский институт геологии и минералогии в СССР сконструировал в 1935 г. аппарат с фотоэлементом, который определяет прозрачность и блеск фарфоровых изделий. Этот аппарат может быть применен для сортировки фарфоровых вещей.
Электрический глаз «взвешивает» бумагу
Опасиметр с фотоэлементом нашел применение и в бумагоделательной промышленности.
Бумага изготовляется из древесной массы и из тряпья. И то и другое в результате специальной обработки измельчается, смешивается с водой и превращается в жидкую кашицу. Кашица эта сливается на мелкосетчатые сита, шириною в метр и больше, находящиеся в непрерывном колебательном движении из стороны в сторону. На ситах масса освобождается от воды, уплотняется и передается на сушильные барабаны, обогреваемые паром. Барабанов этих много. Соприкасаясь с ними, бумажная масса спрессовывается, высушивается и превращается в обычную бумагу, которая широкой лентой сбегает с барабанов бумажной машины. Эта лента навертывается на большую катушку.
Бумага делится на различные сорта в зависимости от употребленного сырья (древесная масса или тряпье) и от плотности. Если бумажная машина установлена на какой- либо определенный сорт бумаги, то она должна давать именно этот сорт бумаги, не уклоняясь ни в сторону понижения, ни в сторону повышения качества бумаги. Увеличенная плотность бумаги требует большего количества сырья, и поэтому ее себестоимость будет выше установленной величины. Наоборот, при уменьшении плотности бумаги потребитель получает продукт худшего качества.
Чтобы этого не было, у бумажной машины постоянно дежурит специальный мастер, который время от времени отрывает от бумажной ленты кусок бумаги и, вырезав из него квадрат определенных размеров, взвешивает его. Для каждого сорта бумажный квадрат должен иметь вполне определенный вес.
Если вес в какой-либо пробе получается другой, то мастер изменяет приток на сита бумажной массы, увеличивая его, если вес пробы оказался ниже положенного, и уменьшая в обратном случае.
И все же, несмотря на контроль, бумага получается не вполне однородной. Поэтому возник естественный вопрос— нельзя ли и здесь как-нибудь устроить автоматическую регулировку.
Эта задача разбивалась на две части: во-первых, нужно было найти способ автоматически определять плотность бумаги и, во-вторых, связать этот автомат с другим, регулирующим, автоматом.
Первая часть задачи была разрешена двумя способами — световым и электрическим. Пока более удобным оказался световой, или оптический, способ контроля бумаги. Сущность его очень проста. По одну сторону бумажной ленты помещается яркая лампа, по другую — фотоэлектрический элемент. В зависимости от плотности, бумага пропускает свет то больше, то меньше. Электрический глаз это замечает и приводит в действие самопишущее перо, указывающее все колебания плотности бумаги.
Мастер, следя за записью, может своевременно принять меры к выравниванию плотности. Таким образом работа мастера упростилась. Но этим работа была автоматизирована только наполовину.
В середине 1929 г. к опасиметру, определяющему плотность бумаги, был присоединен автомат, регулирующий подачу бумажной массы. Теперь надобность в особом мастере возле бумажной машины отпала.
Практическое разрешение обеих этих задач было делом далеко не легким и потребовало от изобретателя, американского инженера Ф. Пирсона, пяти лет работы. Трудности встречались на каждом шагу. Лампу и фотоэлектрический элемент нельзя было оставить неподвижными — это давало бы плотность только одной части ленты: глаз и лампа должны двигаться поперек бумажной полосы. В этом совместном движении глаза и лампы нужно было добиться того, чтобы обе эти части робота всегда находились точно одна над другой. Это первая трудность. Вторая заключалась в том, чтобы лампа все время давала свет одинаковой яркости. Изменение яркости света вводило бы электрический глаз в заблуждение: более яркий свет он воспринимал бы как уменьшение плотности бумаги, и, наоборот, более слабый свет прибор «истолковывал» бы как увеличение плотности бумаги. Все это приводило бы к неправильной регулировке машины. Для поддержания постоянной яркости света лампы Пирсону пришлось поработать над вопросом о сохранении напряжения в питающей лампу цепи.
Были еще и иные трудности. Но все они теперь преодолены, и робот мастер-бумажник «научился» работать безупречно. Первые такие роботы были установлены у двух бумагоделательных машин мощной Вестоновской бумажной компании в США. Результаты получились прекрасные. После этого такие же контрольные автоматы были поставлены и к другим машинам.
Еще один брат телевокса — телелюкс
Еще в 1929 г. у телевокса появился «видящий» брат — телелюкс. Его «отец» — американский инженер Филиппс Томас — работает у той же Вестингаузовской компании, что и инженер Венсли. Слово «телелюкс» составлено подобно слову «телевокс». «Теле» — далекий, «люкс» — свет. В то время как телевокс выполняет приказы, отдаваемые звуками, телелюкс делает то же, подчиняясь световым сигналам.
Основную часть телелюкса составляют два фотоэлектрических элемента. Один из них соединен с селектором (распределителем) того же устройства, что и у телевокса, другой — с исполнителем. Распределитель имеет четыре контакта. Один из них нулевой, от остальных трех идут провода к электромоторам, производящим желательные действия. Эти электромоторы питаются от батареи аккумуляторов.
В спокойном положении контактная ручка распределителя лежит на нулевом контакте. Предположим, что нам необходимо пустить в ход мотор номер второй. Тогда мы освещаем два раза фотоэлектрический элемент распределителя. Изобретатель это делает с помощью карманного электрического фонарика. При каждом освещении ручка передвигается на следующий контакт. При первом освещении ручка переходит с нулевого контакта на первый, при втором освещении — с первого контакта на второй.
Положение ручки селектора на любом контакте не вызывает работы мотора, так как ток еще не включен. Включение тока делается другою частью прибора — исполнителем, управление которым производится от второго фотоэлектрического элемента. Достаточно осветить этот глаз робота, и избранный мотор начнет работать.
Брат телевокса — телелюкс — робот, исполняющий приказания, отдаваемые световой сигнализацией. Рядом с телелюксом его изобретатель — Филиппс Томас.
Телелюкс Томаса имел всего три рабочих контакта и поэтому мог выполнять три различных действия: зажигать и гасить три группы ламп в той аудитории, где делался доклад.
Освещая попеременно то один, то другой глаз робота светом карманного фонарика, Томас зажигал и гасил любую группу ламп аудитории. Световую сигнализацию роботу можно было производить с расстояния до 20 м.
Схема устройства телелюкса. А и Б — фотоэлементы; В — электромагнитное реле; Г — аккумуляторы; Р — исполнительное реле; К — переключатель.
Телелюкс Томаса является еще только «новорожденным младенцем». В нем много несовершенств. Число его действий очень ограничено. Однако, в этом «младенце» заключаются огромные возможности. Дальность управления им может быть доведена до нескольких километров. Вместо видимого света для управления им можно пользоваться невидимыми инфракрасными лучами. Круг его деятельности может быть очень разнообразным.
