Оқулық "Білім беруді дамытудың федералдық институты" Федералдық мемлекеттік автономдық мекемесі "
жүктеу/скачать 4,38 Mb. Pdf көрінісі
|
Шишмарев Өлшеу құралдары. Оқулық
| Тікелей әрекет ететін
электр механикалық өлшеуіш аспаптар 13.1. Тікелей әрекет ететін аспаптардың теориялық негіздері мен құрылымдары Тікелей əрекет ететін электромеханикалық өлшеу құралы жылжымалы бөліктің күйі өлшенетін шаманың мəніне тəуелді болатын аспапты көрсетеді. Мұндай аспапта кері байланысты қолданбай бір бағыттау өлшеуіштік ақпараттың дабылын бір немесе бірнеше түрлендіру жүреді. Тағайындалуы мен жұмыс принципіне қарамастан, мұндай аспаптар (13.1-сурет) өлшеуіш тізбектен (ӨТ), өлшеу механизмі (ӨМ) жəне есептеу құрылғысынан (ЕҚ) тұрады. Өлшеу тізбегі - өлшеу құралдарының түрлендіргіш элементтерінің жиынтығы, ол өлшеуіштік ақпарат дабылының барлық түрленулерінің іске асырылуын қамтамасыз етеді. Өлшеу тізбегінде өлшенетін шаманың х онымен функционалдық байланысты электрлік шамасының у ретімен түрлену қатарының бірі жүреді. Өлшеу механизмі - өлшеу құралының өзара əрекеттесуі өзара орын ауысуды тудыратын элементтерден тұратын құрылымының бір бөлігі. Мұндай механизмде x шамаға пропорционалды электромагниттік (немесе электростатикалық) энергия қозғалатын бөліктің орынын ауыстырудың пропорционалды механикалық энергиясына түрленеді. Есептегіш құрылғы - өлшенген шаманың мəндерін есептеуге үшін тағайындалған өлшеу құралдарының (мысалы, шкала мен көрсеткіш) құрылымының бөлігі. Ұқсас аспаптардың жалпы түйіндері мен бөлшектері. Электромеханикалық ұқсас құрылғылар тағайындалуы мен əрекет ету принципіне байланысты түрлі өлшеу механизмдерінің типтері мен əртүрлі құрылымдарға ие. Аспаптардың құрылымдық əртүрлігіне қарамастан олар көп ортақ элементтерге ие болады: 13.1-сурет. Тікелей əрекет ететін электромеханикалық аспаптың құрылымдық сұлбасы 229 прибордың корпусы, жылжымайтын жəне жылжитын бөліктер, қарсы əрекет ететін құрылғылар, тыныштандырғыш, есептеуіш құрылғы, корректор жəне арретир. Құрылғының к о р п у с ы барлық тораптар мен бөлшектерді бекітуге жəне оларды сыртқы əсерлерден қорғауға қызмет етеді. Көптеген құрылғылардың жылжымайтын бөлігі - бұл катушкалар (магниттік тізбегі бар немесе магниттік тізбегі жоқ) болып табылады. Кейбір құралдарда тұрақты магниттің немесе өткізгіш (пластинаның) түрінде жасалған жылжыматйын бөліктері бар. Құрылғының жылжымалы бөлігі т ұ р а қ т ы м а г н и т т і , к а т у ш к а немесе өткізгіш (диск) түрінде орындалады. Жылжымалы бөлігін ось айналасында айналдыру үшін оны тіректерге бекітіледі немесе кергілерге немесе аспаларға іледі. Осьтер мен тіректер аспаптың түрі мен тағайындалуына байланысты əр түрлі конструкцияда болуы мүмкін. Қарсы əрекет ететін моментті құру үшін көптеген құрылғылар ток өткізгіш спиральмен немесе таспалы серіппелермен жабдықталған. Спиральды серіппелердің ерекшелігі - бұл құрастырылған қарсы əрекет ететін момент пен бұрау бұрышының тікелей байланысы болып табылады. Керу немесе артуды қолданудың арқасында аспаптың сезімталдығы артады жəне механизмдегі үйкелістің азаюы есебінен өзіндік энегияны тұтынуы азаяды. Қарсы əрекет ететін құрылғыларды серпімді металдардан - қалайы-мырыш жəне бериллий қола немесе платина-күміс жəне алюминий қорытпаларынан жасайды. Т ы н ы ш т а н д ы р ғ ы ш аспаптың қозғалмалы бөлігінің тыныштандырудың қажетті уақытын қамтамасыз ету үшін қажет. Ұқсас аспаптарда 13.2-сурет. Әуелік тыныштандырғыш: 1 - камера; 2 - жеңіл алюминий қанат; 3 - аспаптың жылжымалы бөлігі 13.3-сурет. Магнитті индукциялық тыныштандырғыш: 1 - тұрақты магнит; 2 - білік; 3 - аспаптың жылжымалы бөлігі 230 əуелік, магниттік индукциялық немесе сұйықтықты тыныштандырғыштар қолданады. Әуелік тыныштандырғыш (13.2-сурет) жабық камерадан 1 тұрады, онда жеңіл алюминийлі қанат 2 немесе аспаптың жылжымалы бөлігімен жалғанған поршень 3 орын ауыстырады. Соңғысын камераның бөліктері арасында жылжытқанда қысымның төмендеуі пайда болады, соның нəтижесінде қанаттың немесе поршеннің тежелуі жүреді, ол құрылғының қозғалатын бөлігін тыныштандыруға көмектеседі. Заманауи ұқсас аспаптарда əуе тыныштандырғыштары сирек қолданылады. Магнитті индукциялық тыныштандырғыш (13.3-сурет) тұрақты магниттен 1 тұрады, олардың полюстерінің арасында аспаптың жылжымайтын бөлігінің арасында бекітілген магниттік емес материалдан жасалған білік 2 орналасады (немесе қысқа тұйықталған өткізгіш). Аспаптың жылжымалы бөлігін 3 жылжытқанда білікте (қысқа тұйықталған өткізгіш), тұрақты магнит өрісімен өзара əрекеттесетін тыныштандыру моменті индуцирленеді. Магинтті индукциялық тыныштандырғыш пайдалануда қарапайым жəне қолайлы. Олар əуелік тыныштандырғыштан да жақсысын қамтамасыз етеді. Оған қоса оларды магниттік тізбектерге тыныштандырғыштың қосымша магниттік өрісі əсер етпейтін құралдарда ғана қолдануға болады. Сұйықтықты тыныштандырғыштар (13.4-сурет) кремний органикалық сұйықтықтардың тұтқыр қасиеттерін пайдаланады. Тыныштандырғыш екі дискден тұрады, олардың біреуі аспаптың жылжымалы бөлігіне бекітілген, ал екіншісі - жылжымайтын бөлікке бекітілмеген. Дискілер арасындағы саңылауда (миллиметрдің бірнеше үлесінен аспайтын) полисилоксан сұйықтығы . 4 беттік кернеу күштерімен сақталады Жылжымалы дискіні тыныштандыру сұйықтық есебінен немесе оның қабаттары арасындағы үйкелістен жүреді. Сұйықтықты тыныштандырғыштарды қолдану ұқсас аспаптардың салмағы мен габариттерін азайтуға мүмкіндік береді. Ұқсас аспаптың е с е п т е г і ш қ ұ р ы л ғ ы с ы шкала (нмеесе бірнеше шкалалар) мен нұсқауырдан тұрады. Шкала есептегіш 13.4-сурет. Сұйықтықты тыныштандырғыш: 1 - ось; 2 - жылжымайтын төлке; 3 - панель; 4 - сұйықтық; 5 - жылжымалы төлке 231 құрылғының бөлігі болып табылады, ол шамалардың реттік мəнінің қатарына сəйкес келетін сандардың кейбірінде қойылған есептеулер немесе басқа таңбаларды жəне белгілер жиынтығын ұсынады. Шкаланың сипаты аспаптағы электрлік шама түрленгеннен кейін алынатын айналдырғыш моменттің байланыс түріне тəуелді болады. Егер бұл байланыс сызықты болса, аспап шкаласы біркелкі жəне керісінше, байланыстың сызықтық емес шкаласында шкала біркелкі емес (деңгейлік, логарифмдік жəне т.с.с) Сонымен қатар, шкалаларды нөлдік немесе нөлсіз орындайды, нөлдік белгісінің орналасуына байланысты - симметриялық жəне асимметриялық, бір жақты жəне екі жақты болады. Есептегіш құрылғының нұсқауыры оның құрылымының бөлігі болып табылады, оның шкала белгісіне қатысты күйін аспап көрсеткіші анықтайды. Көрсеткіштерді нұсқауырлы, жарықтық жəне сандық индикаторларға бөледі. Нұсқауырлы көрсеткіштерді найза, пышақ немесе жіп түрінде орындайды. Жарықтық көрсеткіш ретінде оптикалық құрылғыларды қолданады, ол жарықтық сəулені аспаптың жылжымайтын шкаласына айна жүйесінің көмегімен жобалайды. Интегрлеуші ұқсас құрылғыларда рольдік есептеу механизмін ұсынатын механикалық сандық индикаторлар - айналымдар есептеуіші қолданылады. Сандық индикаторлардың ерекшелігі санаудың объективтілігі болып табылады, бірақ сонымен бірге олардың жұмысы үшін қосымша қуат қажет болады, ол құрылғының өзіндік қуаттылықты тұтынуын арттырады. К о р р е к т о р ұқсас аспапта өшірілген аспапта шкаланың нөлдік белгісіне қарсы көрсеткішті орнату үшін қажет. Температураның өзгеруі, аспаптың механизміндегі қалдық құбылыстар оның көрсеткішін шкаланың нөлдік белгісінен ығысуына əкелуі мүмкін. Бұл факторлар механизмнің жылжымалы бөлігімен байланысты шылбыр түрінде жасалған корректор арқылы жойылады. А р р е т и р аспаптың жылжымайтын бөлігін оны тасымалдау немесе орнату кезінде жылжымайтындай түрде бекітуге (немесе тұйықтауға) мүмкіндік береді. Аспаптың жылжымалы бөлігіне əсер ететін моменттер. Аспаптың қозғалмалы бөлігінде əрекет ететін механикалық күштер айналдыратын моментті құрады. Оның мəні түрленуден кейін алынған электрлік шамаға у жəне өлшеу механизмінің жылжымалы жəне жылжымайтын бөліктерінің өзара орналасуына (а бұрышымен) байланысты болады: М вр = y жүктеу/скачать 4,38 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|