Меню

Милливольтметр для измерения температуры



Pereosnastka.ru

Обработка дерева и металла

Милливольтметры, применяемые для измерения температуры в комплекте с термоэлектрическими преобразователями называют пирометрическими милливольтметрами. Пирометрический милливольтметр состоит из измерительного механизма и измерительной схемы.

Измерительный механизм милливольтметра может быть как с внешним, так и с внутрирамочным магнитом. Измерительный механизм милливольтметра с внешним магнитом состоит из постоянного магнита с полюсными наконечниками, неподвижного железного сердечника и подвижной рамки.

Постоянный магнит создает равномерный магнитный поток в кольцевом зазоре между полюсными наконечниками и сердечником. В этом зазоре помещена рамка, состоящая из большого числа витков тонкой медной проволоки.

Рамку укрепляют по центру сердечника на кернах, опирающихся на агатовые или корундовые подпятники, завальцованные в опорных винтах. К подвижной рамке прикрепляют стрелку, конец которой перемещается вдоль шкалы прибора.

Нерабочий конец стрелки имеет два усика с резьбой, по которой перемещаются грузики-противовесы. С помощью этих грузиков подвижная система прибора уравновешивается так, чтобы ее центр совпадал с геометрической осью вращения.

Концы обмотки рамки прикрепляют к двум спиральным пружинам, через которые подводится ток от термопреобразователя.

Рис. 12. Измерительный механизм милливольтметра с внешним постоянным магнитом

Спиральные пружины, изготовленные из фосфористой бронзы или из других бронзовых сплавов, припаяны концом внутреннего витка к оси рамки, внешний же конец нижней пружины припаян к неподвижному штифту, а верхней пружины — к поводку корректора нуля.

Крепление сердечника, подвижной системы, винтов с подпятниками и вилки корректора нуля осуществляют в обойме с мостиком.

Для изменения магнитной индукции в небольших пределах в воздушном зазоре служит магнитный шунт. Перемещая шунт, осуществляют подгонку верхнего предела измерения при заданном значении внутреннего сопротивления милливольтметра. Ток термопреобразователя, протекая по обмотке рамки, взаимодействует с магнитным полем в кольцевом зазоре, вследствие чего создается магнитоэлектрический момент, который стремится повернуть рамку. Этому вращению противодействует упругий момент, создаваемый спиральными пружинами. Поворачивание рамки прекратится, когда магнитоэлектрический момент Уравновесится упругим моментом. Угол поворота рамки прямо пропорционален термоЭДС термопреобразователя и обратно пропорционален сумме сопротивлений в цепи милливольтметра. Измерительная схема милливольтметра показана на рис. 2.

Рис. 2. Измерительная схема милливольтметра:

Необходимость добавочного сопротивления объясняется следующими причинами.

Рамка милливольтметра, изготовленная из медной проволоки, обладает большим температурным коэффициентом электрического сопротивления, вследствие этого сопротивление милливольтметра значительно изменяется от изменения температуры окружающей среды.

Добавочное сопротивление изготовляют из манганиновой проволоки, обладающей практически нулевым температурным коэффициентом электрического сопротивления, величина его составляет 2/3 и более внутреннего сопротивления милливольтметра. Таким образом, изменение сопротивления только рамки от температуры среды, окружающей милливольтметр, незначительно влияет на его показания. Добавочное сопротивление служит также для подгонки заданного диапазона показаний.

Пирометрические милливольтметры градуируют обычно при внешнем сопротивлении, равном 5 или 15 Ом. Это позволяет выбрать соответствующий прибор при различных длинах соединительных линий. Для подгонки общего значения внешнего сопротивления до значения, при котором был отградуирован прибор, служит подгоночная катушка (Лпк), которую включают в один из подводящих проводов перед прибором.

Источник

БЛОГ ЭЛЕКТРОМЕХАНИКА

Студенческий блог для электромеханика. Обучение и практика, новости науки и техники. В помощь студентам и специалистам

17.05.2018

Милливольтметры и логометры для измерения температуры

Милливольтметры и логометры представляют собой приборы магнитоэлектрической системы, предназначенные для измерения, записи и регулирования температуры. Их различают:

  • по назначению: показывающие, показывающие и регистрирующие, сигнализирующие и регулирующие;
  • по числу пределов измерения: однопредельные и многопредельные;
  • по количеству контролируемых точек: 1, 3, 4, 6, 8, 10 и 12 точек;
  • по классу точности: 0,2; 0,5; 1; 1,5; 2; 2,5;
  • по конструктивному исполнению: переносные и щитовые.

Милливольтметр работает в комплекте с термоэлектрическим преобразователем. При размещении преобразователя и милливольтметра на определенном расстоянии показания последнего будут зависеть от значения сопротивления соединительных проводов. Для подгонки внешнего сопротивления к стандартному значению последовательно с термоэлектрическим преобразователем и соединительными проводами во внешнюю цепь включают уравнительную катушку.

Внешнее сопротивление, суммированное с сопротивлением преобразователя, соединительных проводов и уравнительной катушки, должно иметь стандартное значение, указанное на шкале милливольтметра.

Для переносных милливольтметров, работающих в комплекте с термоэлектрическими преобразователями градуировки ПП и ПР, внешнее сопротивление Rвн=1,6; 5 или 15 Ом; для щитовых — 5 или 15 Ом. Для переносных и щитовых приборов, работающих в комплекте с преобразователями градуировки ХК и ХА, Rвн = 0,6; 5 или 15 Ом.

Диапазоны измерений и градуировки милливольтметров соответствуют табл. 1, а их характеристики приведены в табл. 2.

Логометры работают в комплекте с термопреобразователями сопротивления стандартных градуировок. Сопротивления соединительных линий для логометров равны 5 или 15 Ом. Для подгонки сопротивления до значения, указанного на приборе, служат уравнительные катушки.

Термопреобразователи сопротивления присоединяются по двухпроводной или трехпроводной схеме. В первом случае изменение сопротивления соединительных проводов дает дополнительную погрешность, но применение высокоомного термопреобразователя значительно снижает ее, так как сопротивление проводов составляет незначительную часть общего сопротивления. При трехпроводной схеме сопротивление каждого соединительного провода и уравнительной катушки подгоняют отдельно, их суммарное сопротивление должно быть равно половине сопротивления линии, указанного на приборе. Такую схему применяют при значительных колебаниях температуры в местах прокладки соединительных линий.

Диапазоны измерений и градуировки логометров должны соответствовать табл. 3; их основные характеристики приведены в табл. 4.

Источник

Милливольтметр Ш4501

Милливольтметр Ш4501 предназначен для измерения температуры. Прибор работает в комплекте с термоэлектрическими термометрами сопротивления и градуировочными характеристиками ХА, ХК, ПП, ПР-30/6.

Технические характеристики милливольтметра Ш4501

  • Питание милливольтметра осуществляется от сети переменного тока напряжением 220 В частотой 50±1 Гц.
  • Милливольтметры номинальных статических характеристик преобразования ХА68, ХК68 и ПП 68 имеют устройство компенсации температуры свободных концов термоэлектрического преобразователя (элемент КТ).
  • Сопротивление внешней линии милливольтметра равно 15 0м.
  • Основная погрешность милливольтметра на всех числовых отметках шкалы не превышает ±1,5% от диапазона измерений.
  • Вариация показаний милливольтметра не превышает 1,5%.
  • Погрешность срабатывания регулирующего контактного устройства при напряжении питания 220 В не превышает ±2,25%.
  • Изменение показаний милливольтметра при отклонении его от указанного на нем рабочего положения в любом направлении на угол 10° не превышает 1,5% от диапазона измерений.
  • Электрическое сопротивление изоляции измерительной цепи милливольтметра относительно корпуса при нормальных условиях температуры и важности должно быть не менее 100 МОм.
  • Мощность, потребляемая милливольтметром, не превышает 10 ВA.

Невозвращение указателя к нулевой отметке – не более 1,0 мм;
Внтреннее сопротивление – 200 Ом;
Рабочее положение – вертикальное;
Время успокоения подвижной части – не более 14 с;
Время установления рабочего режима – не более 30 минут;
Длина шкалы – 130 мм;
Габариты – 100х200х290 мм;
Масса – 4 кг.
Наработка на отказ – не менее 24000 часов;

Ценные радиодетали в милливольтметре Ш4501

Конденсаторы КТ – 4,6 г
Транзистор КТ315 – 5 шт
Резисторы СП5-2 – 3 шт (могут быть установлены СП3-39А)
Реле РЭС-6 серебро – 1 шт

Металлы:
Посеребренка – 2,5 г
Алюминий – 0,4 кг
Платы – 0,1 кг
Медь – 30 г

Содержание драгоценных металлов в милливольтметре Ш4501

Золото : 0,001447
Серебро : 0
Платина : 0
МПГ : 0
Примечание : по справочнику: “Содержание драгоценных металлов в электротехнических изделиях, аппаратуре связи, контрольно-измерительных приборах, кабельной продукции, электронной и бытовой технике. Информационный справочник в шести частях. Часть 5. Измерительные приборы и устройства. – 2-е изд., перераб. и доп. -М.: ООО “Связьоценка”, 2003″

Схема, паспорт, техническое описание, инструкция по эксплуатации Ш4501

Фотографии вольтметра Ш4501

» data-medium-file=»https://i1.wp.com/priborazbor.ru/wp-content/uploads/2020/04/sh4501_2.jpg?fit=300%2C198&ssl=1″ data-large-file=»https://i1.wp.com/priborazbor.ru/wp-content/uploads/2020/04/sh4501_2.jpg?fit=1024%2C674&ssl=1″ width=»1110″ height=»731″ svg+xml,%3Csvg%20xmlns=%22http://www.w3.org/2000/svg%22%20viewBox=%220%200%201110%20731%22%3E%3C/svg%3E’ data-src=»https://i1.wp.com/priborazbor.ru/wp-content/uploads/2020/04/sh4501_2.jpg?resize=1110%2C731&ssl=1″ alt=»Милливольтметр Ш4501″ data-id=»38856″ data-full-url=»https://i1.wp.com/priborazbor.ru/wp-content/uploads/2020/04/sh4501_2.jpg?resize=1110%2C731&ssl=1″ data-link=»https://priborazbor.ru/sh4501_2/» data-srcset=»https://i1.wp.com/priborazbor.ru/wp-content/uploads/2020/04/sh4501_2.jpg?w=1283&ssl=1 1283w, https://i1.wp.com/priborazbor.ru/wp-content/uploads/2020/04/sh4501_2.jpg?resize=300%2C198&ssl=1 300w, https://i1.wp.com/priborazbor.ru/wp-content/uploads/2020/04/sh4501_2.jpg?resize=1024%2C674&ssl=1 1024w, https://i1.wp.com/priborazbor.ru/wp-content/uploads/2020/04/sh4501_2.jpg?resize=768%2C506&ssl=1 768w» data-sizes=»(max-width: 1110px) 100vw, 1110px» data-recalc-dims=»1″/> Милливольтметр Ш4501

  • Милливольтметр Ш4501

    Источник

    Милливольтметр для измерения температуры

    Магнитоэлектрические милливольтметры широко применяют для измерения температур в комплекте с термоэлектрическими термометрами, а также с другими преобразователями, рассматриваемыми ниже.

    Приицип действия и основы теории. Магнитоэлектрические милливольтметры основаны на использовании сил взаимодействия между постоянным током, протекающим по проводнику (обмотке подвижной рамки), и магнитным полем постоянного неподвижного магнита. Сила, действующая на проводник, направлена всегда нормально к направлению тока и к направлению магнитного поля. Для определения направления этой силы обычно пользуются правилом левой руки. Направление силовых линий проводника с током определяется известным правилом буравчика.

    По закону Био-Савара сила действующая на находящийся в магнитном поле проводник длиною I, по которому протекает ток равна произведению длины проводника на магнитную индукцию В, силу тока и синус угла между направлением тока и направлением поля

    Читайте также:  Измерительная техника технологические измерения

    Если проводник перпендикулярен направлению магнитного поля, 90° и сила имеет максимальное значение:

    Если проводник I совпадает с направлением магнитного поля, то он не испытывает со стороны поля никакого воздействия .

    Рис. 4-11-1. Рамка в магнитном поле.

    Обмотка подвижной рамки милливольтметра выполняется из нескольких десятков витков тонкой изолированной медной проволоки. Такая рамка, помещенная в равномерное и раднальное магнитное поле, показана на рис. 4-11-1.

    Если через обмотку рамки проходит ток то каждая активная сторона одного витка длиною I испытывает со стороны магнитного поля силу определяемую уравнением (4-11-1). Эта сила действует перпендикулярно к I и В, т. е. по касательной к окружности с радиусом ширина одного витка рамки), и если число витков обмотки рамки, то сила действующая на каждую сторону рамки, равна:

    Вращающий момент, действующий на рамку,

    где ширина одного витка, равная средней ширине обмотки рамки, длина активной стороны каждого витка, равная средней активной длине стороны обмотки рамки, число витков обмотки рамки; В — магнитная индукция в воздушном Цилиндрическом зазоре, сила тока, протекающего в обмотке рамки, активная площадь обмотки рамки, удельный вращающий момент или момент на единицу тока,

    Чтобы каждому значению измеряемой величины соответствовал определенный угол поворота рамки, необходимо приложить к системе второй момент, линейно возрастающий с углом отклонения

    подвижной части, противоположный вращающему и не зависящим от измеряемой величины. При наличии такого противодействующего момента рамка будет поворачиваться до тех пор, пока моменты не станут равными друг другу.

    Противодействующий момент создается за счет закручивания двух пружинок или двух растяжек. Спиральные пружинки или растяжки одновременно служат для подвода тока в обмотку рамки.

    Значение противодействующего момента в том и другом случае прямо пропорционально углу закручивания а следовательно, и углу поворота рамки:

    где -удельный противодействующий момент, т. е. момент пружинок или растяжек, отнесенный к единице угла поворота который зависит от материала и размеров пружинок или растяжек.

    При протекании тока через обмотку рамки подвижная часть будет находиться в равновесии при условии, что вращающий момент равен противодействующему:

    Из этого условия найдем зависимость между углом поворота подвижной части и током через обмотку рамки:

    где чувствительность измерительного механизма к току,

    Пользуясь уравнением (4-11-5), найдем зависимость между углом поворота подвижной части и напряжением на зажимах прибора:

    где внутреннее сопротивление милливольтметра, Ом.

    определяет чувствительность измерительного механизма к напряжению,

    Необходимо отметить, что в формуле (4-11-7) напряжение на зажимах милливольтметра, а не измеряемая э. д. с., поэтому точнее называть чувствительностью измерительного механизма к напряжению на зажимах. По отношению к чувствительности по току подобного указания не требуется, так как в неразветвленной цепи один и тот же ток течет через все элементы, в том числе и обмотку рамки.

    Из уравнения (4-11-7) следует, что чувствительный к току прибор с большим внутренним сопротивлением не может обладать одновременно и высокой чувствительностью к напряжению. Милливольтметры, применяемые в комплекте с термоэлектрическими термометрами, обладают средней чувствительностью к напряжению, так как они являются высокоомными приборами, относящимися к группе милливольтметров с малым собственным потреблением мощности. Известно, что при измерении и цепях маломощных источников и, в частности, при измерении термо-э. д. с. термоэлектрических термометров большая мощность потребления прибора может значительно изменить режим цепи и значение термо-э. д. с., подлежащей измерению. Для милливольтметра потребляемая мощность

    будет тем меньше, чем больше его сопротивление Для прибора, измеряющего силу тока, наоборот, чем меньше тем меньше потребляемая мощность.

    Формулы (4-11-5) и (4-11-6) обычно называют уравнениями шкалы, из которых следует, что шкала милливольтметра, отградуированная в единицах напряжения, получается равномерной и что чувствительность его для любой отметки шкалы будет одна и та же.

    При одном и том же угле поворота рамки перемещение указателя по шкале будет тем больше, чем больше расстояние от оси подвижной части до шкалы, или, иначе говоря, при прочих равных условиях точность отсчета прямо пропорциональна

    На практике длину указателя стрелочных милливольтметров обычно измеряют в миллиметрах, а угол отклонения подвижной части в миллиметрах на миллиметр рад); тогда отклонение стрелки по круговой шкале будет равно длине дуги окружности с радиусом

    где количество делений на длине дуги длина одного деления,

    В этом случае чувствительность стрелочного милливольтметра к напряжению выражается в миллиметрах (или делениях шкалы) на единицу напряжения на зажимах прибора:

    Величина, обратная чувствительности к напряжению, обозначается через и называется постоянной по напряжению. Она численно равна напряжению на зажимах прибора, вызывающему отклонение стрелки на (или на одно деление) шкалы:

    милливольтметрах с световым указателем угол отклонения однократно отраженного зеркалом луча в 2 раза больше угла поворота рамки, и отклонение светового указателя по круговой шкале окружности с радиусом равно:

    Для милливольтметра со световым указателем чувствительность к напряжению выражается в тех же единицах, что и для стрелочных милливольтметров:

    При выводе зависимости показаний милливольтметра от измеряемой величины нами предполагалось, что температура прибора не изменяется. В действительности же на показания милливольтметра влияет изменение температуры окружающей среды. Температурные погрешности, возникающие от изменения магнитной индукции постоянного магнита и упругих свойств пружинок или растяжек, создающих противодействующий момент, практически взаимно уничтожаются. Но изменение сопротивления медной обмотки рамки милливольтметра, происходящее вследствие отклонения температуры окружающего воздуха от нормальной, может явиться причиной изменений показаний прибора. Допустим, что милливольтметр измеряет некоторую постоянную термо-э. д. с. термоэлектрического термометра. При повышении температуры окружающей среды увеличение сопротивления медной обмотки рамки составляет 0,4% на и ток, протекающий через нее, уменьшается. Это приводит к уменьшению вращающего момента милливольтметра, и, следовательно, при повышении температуры показания прибора уменьшаются на 0,4% на

    Рис. 4-11-2. Схема милливольтметра с добавочным манганиновым резистором.

    Для уменьшения изменения показаний милливольтметра, вызываемого отклонением температуры окружающего воздуха от нормальной температуры (или до любой температуры в пределах расширенной области (например, от 10 до 35°С), последовательно с медной обмоткой рамки измерительного механизма включают добавочный резистор из манганина (рис. 4-11-2). Температурный коэффициент электрического сопротивления манганина близок к нулю на Таким образом, сопротивление резистора практически не будет изменяться с температурой, а температурный коэффициент электрического сопротивления милливольтметра значительно уменьшится. Общее (внутреннее) сопротивление рассматриваемой схемы милливольтметра при 20°С равно:

    Определим температурный коэффициент электрического сопротивления милливольтметра с добавочным резистором (рис. 4-11-2). Положим, что при температуре сопротивления обмотки рамки и милливольтметра соответственно равны и а при и тогда

    Обозначая через а температурный коэффициент электрического сопротивления материала обмотки рамки (для меди ), получаем:

    Подставляя значение в уравнение (4-11-15) и принимая во внимание формулу (4-11-14), получаем:

    После простого преобразования это выражение принимает вид:

    — температурный коэффициент электрического сопротивления милливольтметра.

    Пример. Милливольтметр класса точности 1,0 при 20°С имеет сопротивление Ом, которое состоит из сопротивления обмотки рамки Ом и добавочного манганинового сопротивления Ом. Температурный коэффициент электрического сопротивления медной проволокиа Определим температурный коэффициент электрического сопротивления милливольтметра по формуле (4-11-18) или

    В этом случае изменение показаний милливольтметра, вызванное отклонением температуры окружающего воздуха от нормальной температуры до любой температуры в пределах расширенной области, не превысит ±1% нормирующего значения измеряемой величины на каждые 10°С изменения температуры.

    Применяют также и другие способы уменьшения значения температурного коэффициента, например последовательно с обмоткой рамки и добавочным сопротивлением включают терморезистор, имеющий отрицательный температурный коэффициент

    электрического сопротивления. При увеличении температуры сопротивление цепи с терморезистором уменьшается на значение, близкое увеличению сопротивления обмотки рамки милливольтметра, так что общее его внутреннее сопротивление незначительно изменяется при изменении температуры окружающего воздуха.

    Принципиальная электрическая схема милливольтметра с использованием цепи с добавочным терморезистором, например типа ММТ-8 (смесь окислов меди и марганца), показана на рис. 4-11-3, где измерительный механизм; терморезистор; резистор из манганина, предназначенный для спрямления нелинейной характеристики терморезистора добавочный манганиновый резистор, служащий для подгонки до заданного значения прибора.

    Рис. 4-11-3. Схема милливольтметра с использованием цепи с добавочным терморезистором.

    Читайте также:  Астрономические единицы измерения световых лет

    Следует отметить, что этот способ по сравнению с первым позволяет при большом сопротивлении (числе витков) обмотки рамки прибора и одном и том же значении магнитной индукции в кольцевом зазоре получить меньшее значение температурного коэффициента электрического сопротивления милливольтметра. В этом случае изменение показаний милливольтметра при отклонении температуры окружающего воздуха от нормальной температуры до любой температуры в пределах расширенной области (например, от 5 до не будет превышать, так же как и в первом случае, предела допускаемой основной погрешности прибора на каждые 10°С изменения температуры.

    Измерительные механизмы милливольтметров. Ниже кратко рассмотрим измерительные механизмы милливольтметров, получившие наибольшее распространение. На рис. 4-11-4 показан измерительный механизм милливольтметра с внешним магнитом. Измерительный механизм с внешним магнитом состоит из малогабаритного постоянного магнита 2, скрепленного с полюсными наконечниками 1 из магнитомягкой стали, неподвижного сердечника 9 также из магнитомягкой стали и подвижной рамки 8. Обмотка рамки выполняется из нескольких десятков витков тонкой изолированной медной проволоки. Осью рамки служат два керна 6, опирающихся на агатовые или корундовые подпятники, завальцованные в опорных винтах 5. В воздушном зазоре создается равномерное радиальное магнитное поле в пределах рабочего угла поворота рамки вокруг сердечника.

    Для отсчета показаний милливольтметра рамка снабжена легкой алюминиевой стрелкой 3. Нерабочий конец стрелки имеет два усика с нарезкой, на которых расположены грузы 10. С помощью этих грузов подвижная часть уравновешивается так, чтобы ее центр тяжести находился с достаточной точностью на оси вращения, В этом

    случае на подвижную часть не удет действовать дополнительный момент от силы тяжести, и показания прибора не будут зависеть от его наклона в допускаемых пределах.

    Ток в обмотку рамки подводится и отводится по спиральным пружинкам 7, которые одновременно создают противодействующий момент. Спиральные пружинки, изготовленные из фосфористой бронзы или из других бронзовых сплавов, припаяны концом внутреннего витка к оси рамки, внешний же их конец припаян у нижней пружины к неподвижному штифту, а у верхней пружины — к поводку корректора нуля 4,

    Рис. 4-11-4. Измерительный механизм милливольтметра с внешним постоянным магнитом.

    Крепление сердечника, подвижной части, винтов с подпятниками и вилки корректора нуля осуществляется в обойме с мостиком 12. Мостик и обойму, разделяющую полюсные наконечники, изготовляют из немагнитного материала.

    Не менее важной деталью измерительного механизма является магнитный шунт (стальная пластина) 11, перекрывающий с торца зазор между полюсными наконечниками, через который проходит часть (5—10%) магнитного потока. Перемещая шунт, можно менять значение ответвленного в него магнитного потока, а следовательно, и изменять в некоторых пределах магнитную индукцию в воздушном зазоре. Таким образом, магнитный шунт дает возможность регулировать номинальный угол отклонения подвижной части механизма и осуществлять подгонку верхнего предела измерения при заданном значении внутреннего сопротивления милливольтметра.

    Подвижная часть измерительного механизма, установленная на кернах, может быть выполнена с вертикальной (рис. 4-11-4) и горизонтальной осью вращения рамки. Наибольшее распространение получили милливольтметры с вертикальной осью подвижной части измерительного механизма.

    На рис. 4-11-5 показана подвижная часть милливольтметра на растяжках, где 1 — рамка; 2 — растяжки; 3 — пружины; 4 — букса; 5 — стрелка. Эта подвижная часть устанавливается в воздушном зазоре магнитопровода, так же как и подвижная часть на кернах (рис. 4-11-4). Растяжки, изготовляемые из бериллиевой бронзы и других сплавов (ГОСТ 9444-60), имеют форму плоских лент с большим отношением сторон (ширина 0,1-0,3 мм, толщина 0,01-0,025 мм).

    Рис. 4-11-5. Подвижная часть (рамка) милливольтметра на растяжках.

    Рис. 4-11-6. Измерительный механизм со световым указателем.

    Они служат для подвода и отвода тока обмотки рамки и одновременно создают противодействующий момент.

    Во избежание изменений напряжения лент растяжек при колебаниях температуры и для увеличения эластичности в аксиальном и радиальном направлениях они припаиваются со стороны обоймы к пружинам (обойма на рис. 4-11-5 не показана). Со стороны рамки растяжки крепятся в буксах, прикрепляемых непосредственно к рамке.

    Показывающие милливольтметры с подвижной частью на растяжках, применяемые для измерения термо-э. д. с. термоэлектрических термометров, выполняются и со световым указателем. Основные узлы измерительного механизма с отсчетным устройством такого прибора показаны на рис. 4-11-6. Измерительный механизм включает в себя подвижную часть, состоящую из рамки 1 и зеркала 5, малогабаритный постоянный магнит с полюсными наконечниками 2 и вкладышем 3 из немагнитного материала. Между полюсами помещен цилиндрический сердечник 6 из магнитомягкой стали, который обеспечивает получение радиального магнитного поля в зазоре. В зазоре вокруг сердечника в пределах рабочего угла может вращаться

    рамка, закрепленная на растяжках 4. Оптическая система с отсчетным устройством состоит из осветителя 7, полупрозрачной шкалы 8 и зеркала. В диафрагме осветителя установлена нить, изображение которой проектируется на шкалу в виде теневого штриха на фоне светлого пятна. У приборов с таким отсчетным устройством угол отклонения однократно отраженного зеркалом луча (светового пятна с изображением нити) в 2 раза больше угла поворота рамки. Милливольтметры со световым указателем обеспечивают беспараллаксный отсчет показаний.

    Следует отметить, что милливольтметры с подвижной частью на растяжках обладают высокой механической прочностью. В них нет кернов, которые изнашиваются в условиях незначительных вибраций или разрушают шлифованную поверхность подпятника

    Рис. 4-11-7. Измерительный механизм с внутрирайонным магнитом.

    Кроме рассмотренных механизмов милливольтметров применяют в настоящее время измерительные механизмы с внутрирамочным магнитом (рис. 4-11-7). Внутрирамочный магнит представляет собой неподвижный цилиндрический сердечник 1. Место внешнего магнита здесь занимает магнитопровод 2, выполненный в виде кольцевого ярма из магнитомягкой стали. Внутрирамочный магнит крепится к магнитопроводу с помощью обоймы 4 из немагнитного материала. Подвижная часть (рамка) 3 монтируется на кернах или растяжках.

    Следует отметить, что поле внутрирамочного магнита неоднородно. Это делает их пригодными для применения в логометрах При применении внутрирамочных магнитов в измерительных механизмах милливольтметров для получения однородного магнитного поля в зазоре в пределах рабочего угла магнит снабжают тонкими полюсными наконечниками.

    У милливольтметров с внутрирамочным магнитом по сравнению с приборами, имеющими внешний магнит, на несколько порядков меньше как собственное поле рассеяния, так и воздействие внешних магнитных полей и ферромагнитных масс. Кроме того, измерительные механизмы с внутрирамочным магнитом позволяют уменьшить габариты милливольтметров. Недостатком этих измерительных механизмов милливольтметров является сложность изготовления магнитного шунта.

    Конструктивные формы милливольтметров. Милливольтметры с подвижной частью на кернах разделяются на две подгруппы; с вертикальной и горизонтальной осью. Они конструктивно оформляются в виде показывающих приборов. Наибольшее распространение получили приборы с вертикальной осью. Милливольтметры с подвижной частью на растяжках конструктивно оформляются в виде показывающих, показывающих и самопишущих приборов.

    В зависимости от назначения милливольтметры подразделяются на переносные и стационарные (щитовые) приборы. Для показывающих переносных приборов установлены классы точности 0,2; 0,5 и 1,0, а для стационарных приборов показывающих, показывающих и самопишущих — классы точности 0,5; 1,0; 1,5 и 2,5 (ГОСТ 9736-68). Класс точности 2,5 допускается только для показывающих миниатюрных милливольтметров с длиной шкалы менее Обозначение класса точности и внутреннее сопротивление прибора указываются обычно на. его циферблате.

    Пределы допускаемой основной абсолютной погрешности и изменение показаний милливольтметров выражаются в единицах напряжения, обычно в милливольтах.

    Переносные милливольтметры, предназначенные для работы с термоэлектрическими термометрами, изготовляются как с двойной градуировкой — в градусах Цельсия и в единицах напряжения (обычно милливольтах), так и с градуировкой только в милливольтах.

    Милливольтметры переносные с двойной градуировкой могут быть использованы для непосредственного измерения температуры по шкале, отградуированной в градусах Цельсия при работе с термоэлектрическим термометром заданной градуировки, а при использовании милливольтовой шкалы приборы могут быть использованы для измерения термо-э. д. с. любого термоэлектрического термометра. Для шкалы, отградуированной в градусах Цельсия, обозначение градуировки и значение внешнего сопротивления (сопротивление соединительных проводов и термоэлектрического термометра) указывается на циферблате прибора.

    Стационарные, показывающие и самопишущие милливольтметры, предназначенные для работы со стандартными термоэлектрическими термометрами, изготовляются с одной шкалой, отградуированной в градусах Цельсия для заданной градуировки. Пределы измерений и градуировки этих приборов должны выбираться в соответствии с требованиями ГОСТ 9736-68.

    Изменение показаний милливольтметров, вызванное отклонением температуры окружающего воздуха, от нормальной для переносных и для стационарных приборов) или обозначенной на циферблате прибора до любой температуры в пределах расширенной области не должны превышать предела допускаемой основной погрешности на каждые 10°С изменения температуры.

    Читайте также:  Погрешность измерений алкотестера судебная практика

    Рассмотрим некоторые типы и модификации стационарных милливольтметров. Показываюшие милливольтметры типа выпускаемые Ереванским приборостроительным заводом, выполнены в плоскопрофильном металлическом корпусе и предназначены для утопленного монтажа на вертикальных щитах. На рис. 4-11-8 показан общий вид милливольтметра типа М-64. Принципиальная электрическая схема этого прибора приведена на рис. 4-11-3. Измерительные механизмы милливольтметров типа класса точности 1,5 выполнены с внутрирамочным

    магнитом и подвижной частью на кернах. Милливольтметр МР-64-02 отличается от прибора М-64 только наличием двухпозиционного регулирующего устройства.

    В милливольтметрах типа МВР-6 классов точности 1,0 и 1,5 (в зависимости от модификации) используется измерительный механизм с внешним магнитом и подвижной частью на растяжках. Плоскопрофильные корпусы приборов этого типа выполнены так же, как у милливольтметра М-64. Некоторые модификации приборов МВР-6 снабжаются двух- или трехпозиционным регулирующим устройством и устройством КТ для автоматической компенсации изменения термо-э. д. с. термоэлектрического термометра, вызываемого отклонением температуры свободных концов его от градуировочной

    Рис. 4-11-8. Общий вид профильного милливольтметра типа М-64.

    Милливольтметры узкопрофильные со световым указателем типа МВУ6 классов точности 0,5; 1,0 и 1,5 входят в унифицированный комплекс аналоговых сигнализирующих контактных приборов (АСК). Эти приборы в горизонтальном исполнении предназначены для утопленного монтажа на вертикальных щитах и пультах, в вертикальном исполнении для монтажа на горизонтальных и наклонных пультах с определенным углом наклона.

    Приборы узкопрофильные со световым указателем изготовляются показывающие (модификация А), показывающие и сигнализирующие (модификация С), показывающие и позиционно регулирующие (трехпозиционные — модификация К, двухпозиционные с правым контактом — модификация КП, двухпозиционные с левым контактом — модификация КЛ). Милливольтметры МВУб выпускаются с односторонней, двусторонней и безнулевой шкалами. Все модификации приборов со световым указателем (например, типа МВУб-51 и МВУб-41 классов точности 0,5 и 1,0 соответственно), предназначенных для работы в комплекте со стандартными термоэлектрическими термометрами, снабжаются дополнительным устройством

    Узкопрофильный милливольтметр со световым указателем типа показан на рис. 4-11-9. Милливольтметр работает с дополнительным блоком определенного типа в комплекте с термоэлектрическим термометром. Приборы этого типа снабжаются фоторезисторами (СФ2-16), укрепленными на шторках и соединенными с контактами штепсельного разъема. Приборы модификаций К — имеют две шторки: зеленую и красную; КП — снабжены одной красной шторкой, несущей на себе фоторезисторы; КЛ — снабжены зеленой шторкой, несущей на себе фоторезисторы,

    Принципиальная электрическая схема прибора приведена на рис. 4-11-10, где измерительный механизм магнитоэлектрический; 3 — зеркало; лампа осветительная терморезистор резистор манганиновый; добавочный манганиновый резистор; фоторезисторы, укрепленные на зеленой шторке; фоторезисторы, укрепленные на красной шторке. В приборах модификаций и устанавливаются также по четыре фоторезистора, в милливольтметрах модификаций фоторезисторы не устанавливаются. В пределах заштрихованных участков 9 (зеленая шторка) и 7 (красная шторка) фоторезисторы освещены (рис. 4-11-9).

    Рис. 4-11-9. Общий вид милливольтметра узкопрофильного со световым указателем типа МВУ6-51К (МВУ6-41К). 1 — наличник; 2 — корпус из алюминиевого сплава; 3 — патрон осветительной лампы; 4 — штепсельный разъемник; 5 — регуляторы установки шторок; 6 — корректор нуля; 7 — красная шторка; 8 — световой указатель;

    9 — зеленая шторка.

    Рис. 4-11-10. Принципиальная электрическая схема милливольтметра типа

    При отклонении светового указателя трехпозиционного прибора от начальной отметки до конца участка зеленой шторки указатель имеет зеленый цвет и освещены левые фоторезисторы Если указатель 8 находится между заштрихованными участками 9 и 7, то все фоторезисторы затемнены, а световой указатель не окрашен. При достижении указателем начала участка красной шторки и далее цвет указателя станет красным и будут освещены правые фоторезисторы . В момент достижения световым указателем установленного значения сопротивление освещенных фоторезисторов резко уменьшается, что и используется для управления внешними релейными устройствами. Выходной ток фоторезисторов в затемненном состоянии не более а в освещенном состоянии не менее (при напряжении 10 В и напряжении накала лампы осветителя не более 5 В).

    Погрешность срабатывания фотоконтактного устройства не превышает 1,0% (для приборов класса точности 0,5) и 1,5% (для

    приборов класса нормирующего значения измеряемой величины.

    Для приборов с односторонней шкалой применяют блок с устройством а для приборов с безнулевой шкалой блок БУ-11 с устройством снабженным подавителем.

    Милливольтметры узкопрофильные со световым указателем изготовляются большого габарита с размерами наличника и длиной шкалы класса точности 0,5; среднего габарита с размером наличника и длиной шкалы классов точности 0,5 и 1,0; малого габарита с размером наличника и длиной шкалы классов точности 1,0 и 1,5. Приборы малого габарита могут быть использованы для измерения второстепенных параметров, а также для встраивания непосредственно в мнемосхемы.

    Рис. 4-11-11. Упрощенная кинематическая схема механизма одноточечного самопишущего милливольтметра.

    Рассмотренная принципиальная электрическая схема милливольтметра, показанная на рис. 4-11-10, используется также в приборах МВУ-52 и МВУ6-42 классов точности 0,5 и 1,0, предназначенных для измерения, сигнализации или регулирования температуры в комплекте с термометрами сопротивления и в приборах МВУ6-53 и МВУ6-43 классов точности 0,5 и 1,0 для работы с телескопами радиационных пирометров Они работают в комплекте с дополнительным блоком, тип которого выбирается в зависимости от типа и модификации (А, С, К, КЛ, КП) прибора.

    Самопишущие милливольтметры применяются для измерения и записи температуры в одной точке и в нескольких (обычно 2—6) точках на одной диаграммной ленте. Одноточечные самопишущие милливольтметры могут быть выполнены с двух- или трехпозиционным регулирующим устройством, которое может быть использовано также и для сигнализации температуры. Измерительный механизм самопишущего прибора, разработанного НПО «Термоприбор», выполнен с внутрирамочным магнитом и подвижной частью на растяжках. Имеются самопишущие приборы, у которых в измерительном механизме используется внешний магнит.

    Рассмотрим показанную на рис. 4-11-11 упрощенную кинематическую схему механизма одноточечного самопишущего милливольтметра. Основными узлами являются лентопротяжный механизм, Тужащий для продвижения диаграммной ленты 2, и механизм записи показаний прибора на диаграммной ленте. Лентопротяжный

    механизм включает в себя: катушку 4, подающую диаграммную ленту; ведущий барабан 3 с направляющими штифтами, входящими в перфорационные отверстия диаграммной ленты; редуктор ведущего барабана (на схеме не показан), катушку 1, принимающую отработанную диаграммную ленту. Направление движения диаграммной ленты показано стрелками. Механизм записи состоит из профильного кулачка 12, который с помощью планки с собачкой 13 и кулисы 11 поднимает или опускает падающую дужку 8.

    Привод кинематической схемы осуществляется синхронным двигателем посредством пары зубчатых колес. Двигатель и зубчатые колеса на рис. 4-11-11 не показаны. Как видно из схемы, собачка планки, прижимаемая пружиной, скользит по поверхности кулачка, который вращается с определенной скоростью. Благодаря этому периодически через каждые 20 с собачка планки попадает в углубление кулачка и опускает вниз кулису и падающую дужку. Последняя в свою очередь опускается на стрелку 9, которая прижимает красящую ленту 5 к диаграммной ленте, в результате чего на ней отпечатывается одна цветная точка. В результате на диаграммной ленте, движущейся со скоростью 20, 40 или получается точечная линия или кривая, характеризующая показания прибора за определенный промежуток времени,

    В самопишущих приборах этого типа стрелка прижимает красящую ленту к диаграммной ленте, проходящей через прямолинейный направляющий валик 6. Поэтому запись показываемой температуры прибором осуществляется в прямоугольных координатах, несмотря на то, что стрелка движется вдоль круговой шкалы 7 с радиусом, равным длине стрелки, закрепленной на рамке 10.

    В приборах, предназначенных для записи 2—6 точек, количество красящих лент равно числу точек. Красящие ленты монтируются на специальной раме-качалке, приводимой в действие от кулисы при ее подъеме посредством храповика и профилированного кулачка, имеющих общую ось. Кроме того, многоточечные приборы снабжают двухполюсным переключателем и указателем точек, показывающим порядковый номер подключенного термоэлектрического термометра и одновременно цвет красящей ленты для этой точки. Измерительная схема самопишущего милливольтметра выполнена аналогично показанной на рис. 4-11-3.

    Пределы допустимой основной погрешности показаний самопишущего милливольтметра не превышают ±1%, а записи ±1,5% нормирующего значения измеряемой величины, выраженного в милливольтах.

    Самопишущие милливольтметры предназначены для работы при температуре окружающего воздуха от 10 до 50°С и относительной влажности до 80% (при температуре 30°С), при отсутствии коррозионной среды. Приборы не могут быть использованы для работы во взрывоопасных и пожароопасных помещениях,

    Источник