Общие узлы и детали приборов
Несмотря на то, что приборы разных систем по своему устройству существенно различаются, имеется ряд деталей и узлов, общих для всех электромеханических приборов. Корпус прибора защищает измерительный механизм от внешних воздействий и от попадания в него пыли, а в отдельных случаях — воды и газов. Корпусы чаще всего выполняются из пластмассы. Размеры и форма корпусов весьма разнообразны. На каждый прибор наносятся следующие обозначения: а) обозначение единицы измеряемой величины в приборах, имеющих именованную шкалу; на шкалах многопредельных приборов, может наноситься полное наименовапие прибора (например, «Амперметр»); б) обозначение класса прибора; в) условное обозначение системы прибора; эти обозначения для наиболее широко применяемых систем приведены в табл. 1; г) условное обозначение рабочего положения прибора, если это положение имеет значение, в виде следующих знаков: -—• для горизонтального положения; _1_ для вертикального положения; /, а° для установки под углом а°; д) условное обозначение степени защищенности от магнитных или электрических влияний; для I группы знак системы заключается в прямоугольник из сплошных или пунктирных линий соответственно при защите от электрических или магнитных полей; для II группы этот прямоугольник не изображается; е) условное обозначение испытательного напряжения изоляции измерительной цепи по отношению к корпусу в виде пятиконечной звезды, внутри которой указано испытательное напряжение в киловольтах; ж) год выпуска и заводской номер; з) номер стандарта, установленного на данную группу приборов; и) условное обозначение рода тока и числа фаз; к) товарный знак завода-поставщика. Обозначения по пунктам «а», «б», «в», «г», «д», «е», «ж» должны наноситься на лицевой стороне прибора, остальные обозначения могут быть указаны на корпусе и у зажимов. Для определения числового значения измеряемой величины приборы имеют отсчетные приспособления, состоящие из шкалы и указателя. Шкала прибора обычно представляет собой белую поверхность с черными отметками, соответствующими определенным значениям измеряемой величины. Указатель представляет собой перемещающуюся по шкале стрелку, жестко скрепленную с подвижной частью прибора. Применяется также световой способ отсчета, который заключается в следующем: на оси подвижной части закрепляется зеркальце, освещаемое специальным осветителем; луч света, отраженный от зеркальца, попадает на шкалу и фиксируется на ней, например, в виде светлого, пятна с темной нитью посредине; при повороте подвижной части световой указатель будет перемещаться по шкале. Световой отсчет позволяет существенно увеличить чувствительность прибора, во-первых, вследствие того, что угол поворота отраженного луча вдвое больше угла поворота зеркальца, а, во-вторых, потому, что длину луча можно сделать весьма большой. Например, в приборе нормального габарита вместо стрелки длиной 100 - 150 мм можно получить за счет многократного отражения от нескольких зеркал световой луч длиной, равной нескольким Таблица 1
метрам. Кроме того, при световом отсчете уменьшается вес и особенно момент инерции подвижной части. Это позволяет расширить пределы измерения в сторону малых величин и улучшает условия успокоения прибора. Способ установки подвижной части определяется выбором элементов, создающих противодействующий момент. Применяется установка на опорах (в случае спиральных пружинок), на, растяжках и на подвесе. Опоры состоят из кернов и подпятников. Керны представляют собой отрезки стальной проволоки длиной 5—7 мм, диаметром 0,5— 0,75 мм, заточенные с одной стороны на конус с углом 45—60° и с радиусом закругления 0,01—0,15 мм. Подпятником является камень из агата, корунда, а иногда также из бронзы, с выточенным в нем под углом около 80° коническим углублением, заканчивающимся закруглением с радиусом 0,05— -0,5 мм. На рис. 1 показано устройство опоры для установки подвижной части. Керн 1запрессован и буксу 2,приклеенную к подвижной части 3. В случае применения оси в виде алюминиевой трубки керн запрессовывается в ось. Камень 4 завальцован в винт 5, укрепленный в неподвижной части 6 измерительного механизма. Наличие винта позволяет установить необходимый зазор между керном и камнем.
Рис.1 Керн и подпятник прибора Опоры являются важнейшим узлом прибора и во многом определяют его качество. Для уменьшения погрешности от трения площадь соприкосновения между керном и подпятником должна быть весьма малой. Это приводит к тому, что, хотя вес подвижной части обычно не превышает нескольких граммов, напряжения в паре керн—подпятник достигают очень больших величин (до 500 кГ/мм
Рис.2 Общие детали прибора на опорах Недостатками установки подвижной части на опорах являются наличие погрешности от трения, недостаточная надежность при воздействиях на прибор ударов, тряски и вибраций, большая потребляемая мощность и, следовательно, малая чувствительность. Эти недостатки в значительной степени устраняются при креплении подвижной части на растяжках. Применение растяжек является одним из наиболее важных направлений в области совершенствования приборов непосредственной оценки. Растяжки представляют собой упругие ленты, прикрепляемые одним концом к подвижной части, а другим — к неподвижным деталям прибора. Если в таких лентах создать натяг, то они будут поддерживать подвижную часть, заменяя опоры. Растяжки применяются как при горизонтальном, так и при вертикальном креплении оси. В случае необходимости растяжки могут быть использованы и для подвода тока в обмотку подвижной части. Растяжки изготовляются из специальных бронз, а также платино-серебряных и кобальтовых сплавов. Обычно растяжка имеет толщину порядка нескольких сотых миллиметра, ширину — несколько десятых миллиметра, длину — не свыше 20 мм.
Рис.3 Подвижная часть на растяжках На рис. 4 показана подвижная часть магнитоэлектрического прибора, установленная на растяжках. Растяжки 1 одним концом припаиваются к наконечникам 2, которыми заканчиваются буксы 3,а другим — к плоским пружинам 4. Пружины могут быть выполнены, например, из бериллиевой бронзы и служат для создания необходимого натяга. Во избежание обрыва растяжек при механических воздействиях на прибор предусмотрены ограничители 5 осевого и радиального перемещения. Опыт создания таких приборов показал, что для надежной работы прибора в условиях ударов необходимо иметь также ограничители 6 перемещения концов пружин во внешнюю сторону. Если бы таких ограничителей не было, то могли бы происходить обрывы растяжек из-за обратного удара пружины. Крепление подвижной части на подвесе применяется в приборах наибольшей чувствительности — гальванометрах. Подвес, подобно растяжке, представляет собой тонкую упругую нить, на которой свободно подвешивается подвижная часть. В приборах на подвесах применяется световой отсчет. Они требуют стационарной установки по уровню, поскольку подвижная часть висит свободно и поэтому то даже небольшое отклонение положения прибора от вертикального может вызвать ее затирание.
|
). Общее устройство прибора с установкой подвижной части на опорах представлено на рис. 2. Ось 1заканчивается кернами, опирающимися на подпятники 2. К оси прикреплены одним из своих концов пружинки 3 и 4, которые служат для создания противодействующего момента. Пружинки часто используются также и в качестве токоподводов к обмотке подвижной части. Пружинки выполняются из оловянноцинковой и некоторых других сортов бронзы. Пружинка 3 другим концом прикрепляется к неподвижным частям прибора, а пружинка 4 — к поводку 5 корректора. Корректор служит для установки стрелки на нуль перед измерениями посредством вращения винта 6, выведенного на переднюю панель прибора. Ось 7 корректора расположена эксцентрично. Поэтому поворот винта 6 перемещает вилку 8, что вызывает изменение угла закручивания пружинки 4 и перемещение стрелки 9 по шкале 10. Грузики 11 служат для уравновешивания подвижной части, т. е. для устранения влияния моментов сил тяжести на положение подвижной части.
