Измерительные механизмы приборов. Основные узлы и элементы конструкции приборов. Устройство и принцип построения.

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА №1

Тема: Изучение конструктивных особенностей построения измерительных механизмов электромеханических приборов.

Цель работы: Углубленное изучение конструктивных особенностей электромеханических приборов с целью представления и понимания принципа действия измерительных механизмов аналоговых приборов.

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ:

• Повторить теоретический материал.

• Ознакомиться с устройствами, предназначенными для отсчета значений измеряемой физической величины по шкале прибора. Рассмотреть и описать виды УКАЗАТЕЛЕЙ и их принципы построения. Изобразить графически.

• Рассмотреть и описать виды шкал. Изобразить графически.

• Рассмотреть основные узлы:

- узел, создающий вращающий момент;

- узел, создающий противодействующий момент;

- узел, создающий момент успокоения (воздушный, жидкостный и магнито – индукционный успокоители).

Описать принципы их построения и принципы функционирования. Изобразить графически.

• Выбрать самостоятельно из предложенной литературы дополнительные конструктивные особенности электромеханических приборов.

Отчет должен содержать:

• Наименование и цель работы;

• Описание конструктивных особенностей указателей, разновидности шкал измерительных приборов, основных узлов.

• Графическое пояснение конструктивных особенностей указателей, шкал измерительных приборов, основных узлов.

• Вывод о проделанной работе.

ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ

Измерительные механизмы приборов. Основные узлы и элементы конструкции приборов. Устройство и принцип построения.

К электромеханическим относят приборы, в которых электромагнитная энергия, подведенная к прибору непосредственно из измеряемой цепи, преобразуется в механическую энергию углового перемещения подвижной части относительно неподвижной, то есть в которых электрическая измеряемая величина Х непосредственно преобразуется в показание отсчетного устройства.

Любой электромеханический прибор состоит из следующих главных частей:

- корпуса прибора;

- измерительного механизма (неподвижной части, соединенной с корпусом прибора, и подвижной, механически связанной с отсчетным устройством);

- отсчетное устройство, состоящее из шкалы и указателя.

Измерительный механизм - воспринимает энергию измеряемого сигнала и преобразует ее в угловое перемещение некоторой подвижной части, жестко связанной с указателем.

Электромеханические приборы относятся к приборам прямого преобразования.

Структурная схема состоит из измерительной цепи (преобразователя) ИЦ, измерительного механизма (ИМ) и отсчетного устройства (ОУ). Иногда измерительная цепь вообще отсутствует, и прибор состоит из ИМ и ОУ.

Измерительная цепь прибора является преобразователем измеряемой величины Х в некоторую промежуточную электрическую величину У, функционально связанную с величиной Х. Величина У непосредственно воздействует на измерительный механизм. Измерительная цепь состоит из соединений различных элементов – резисторов, конденсаторов, катушек индуктивности, выпрямителей, термопар и так далее.

Если в измерительную цепь прибора подключить делитель или шунт, то осуществляется количественное преобразование, а включение выпрямительного, термоэлектрического, электронного преобразователя – качественное преобразование (например, переменного тока в постоянный).

По способу преобразования электромагнитной энергии, подводимой к прибору, в механическую энергию перемещения подвижной части измерительные механизмы электромеханических приборов разделяют на следующие основные группы:

- магнитоэлектрические,

- электромагнитные,

- электродинамические,

- электростатические,

- индукционные,

- ферродинамические,

- вибрационные.

Несмотря на большое разнообразие конструкций, и типов измерительных механизмов измерительных приборов, все они имеют ряд общих деталей, различающихся между собой только конструктивно в зависимости от системы прибора, его назначения и условий эксплуатации.

Такими деталями являются:

• Корпус прибора – защищает измерительный механизм от попадания в него пыли и влаги и от внешних механических воздействий. У специальных приборов в зависимости от назначения и условий работы корпус должен предохранять механизм от попадания воды и газов, обеспечивать вибро- и ударопрочность.