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

Наименование прибора	Условное обозначение	Наименование прибора	Условное обозначение
Прибор магнитоэлектрический с подвижной рамкой		Прибор электродинамический
Логометр магнитоэлектрический		Прибор ферродинамический
Прибор магнитоэлектрический с подвижным магнитом		Логометр электродинамический
Логометр магнитоэлектричес –кий с подвижным магнитом		Логометр ферродинамический
Прибор электромагнитный		Прибор индукционный
Прибор электромагнитный поляризованный		Логометр индукционный
Логометр электромагнитный		Прибор электростатический

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 ). 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.

 

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.