Устройство и работа измерительных приборов

Самое полное описание темы: "Устройство и работа измерительных приборов" с комментариями специалистов. На все сопутствующие вопросы вам сможет ответить дежурный юрист.

Классификация электроизмерительных приборов, условные обозначения на шкалах приборов

Для контроля за правильностью работы электротехнических установок, испытания их, определения параметров электрических цепей, учета расходуемой электрической энергии и т. д. производят различные электрические измерения. В технике связи, как и в технике сильных токов, электрические измерения имеют важное значение. Приборы, с помощью которых измеряются различные электрические величины: ток, напряжение, сопротивление, мощность и т. д., — называются электрическими измерительными приборами.

Существуют большое количество различных электроизмерительных приборов. Наиболее часто при производстве электрических измерений используются: амперметры, вольтметры, гальванометры, ваттметры, электросчетчики, фазометры, фазоуказатели, синхроноскопы, частотомеры, омметры, мегомметры, измерители сопротивления заземления, измерители емкости и индуктивности, осциллографы, измерительные мосты, комбинированные приборы и измерительные комплекты.

Классификация электроизмерительных приборов по принципу действия

По принципу действия электроизмерительные приборы подразделяются на следующие основные типы:

1. Приборы магнитоэлектрической системы , основанные на принципе взаимодействия катушки с током и внешнего магнитного поля, создаваемого постоянным магнитом.

2. П риборы электродинамической системы , основанные на принципе электродинамического взаимодействия двух катушек с токами, из которых одна неподвижна, а другая подвижна.

3. Приборы электромагнитной системы , в которых используется принцип взаимодействия магнитного поля неподвижной катушки с током и подвижной железной пластинки, нaмагниченной этим полем.

4. Тепловые измерительные приборы , использующие тепловое действие электрического тока. Нагретая током проволока удлиняется, провисает, и вследствие этого подвижная часть прибора получает возможность повернуться под действием пружины, выбирающей образовавшуюся слабину проволоки.

5. Приборы индукционной системы , основанные нa принципе взаимодействия вращающегося магнитного поля с токами, индуктированными этим полем в подвижном металлическом цилиндре.

6. Приборы электростатической системы , основанные на принципе взаимодействия подвижных и неподвижных металлических пластин, заряженных разноименными электрическими зарядами.

7. Приборы термоэлектрической системы , представляющие собой совокупность термопары с каким-либо чувствительным прибором, например магнитоэлектрической системы. Измеряемый ток, проходя через термопару, способствует возникновению термотока, воздействующего на магнитоэлектрический прибор.

8. Приборы вибрационной системы , основанные нa принципе механического резонанса вибрирующих тел. При заданной частоте тока наиболее интенсивно вибрирует тот из якорьков электромагнита, период собственных колебаний которого совпадает с периодом навязанных колебаний.

9. Электронные измерительные приборы — приборы, измерительные цепи которых содержат электронные элементы. Они используется для измерений практически всех электрических величин, а также неэлектрических величин, предварительно преобразованных в электрические.

По типу отсчетного устройства различают аналоговые и цифровые приборы. В аналоговых приборах измеряемая или пропорциональная ей величина непосредственно воздействует на положение подвижной части, на которой расположено отсчетное устройство. В цифровых приборах подвижная часть отсутствует, а измеряемая или пропорциональная ей величина преобразуется в числовой эквивалент, регистрируемый цифровым индикатором.

Индукционный счетчик электроэнергии:

Отклонение подвижной части у большинства электроизмерительных механизмов зависит от значений токов в их катушках. Но в тех случаях, когда механизм должен служить для измерения величины, не являющейся прямой функцией тока (сопротивления, индуктивности, емкости, сдвига фаз, частоты и т. д.), необходимо сделать результирующий вращающий момент зависящим от измеряемой величины и не зависящим от напряжения источника питания.

Для таких измерений применяют механизм, отклонение подвижной части которого определяется только отношением токов в двух его катушках и не зависит от их значений. Приборы, построенные по этому общему принципу, называются логометрами. Возможно построение логометрического механизма любой электроизмерительной системы с характерной особенностью — отсутствием механического противодействующего момента, создаваемого закручиванием пружин или растяжек.

Условные обозначения на вольтметре:

На рисунках ниже приведены условные обозначения электроизмерительных приборов по принципу их действия.

Обозначение принципа действия прибора

Обозначения рода тока

Обозначения класса точности, положения прибора, прочности изоляции, влияющих величин

Классификация электроизмерительных приборов по роду измеримой величины

Электроизмерительные приборы классифицируются и по роду измеряемой ими величины, так как приборы одного и того же принципа действия, но предназначенные для измерения разных величин могут значительно отличаться друг от друга по своей конструкции, не говоря уже о шкале прибора.

В таблице 1 приведен перечень условных обозначений наиболее употребительных электроизмерительных приборов.

Таблица 1. Примеры обозначения единиц измерения, их кратных и дольных значений

Наименование Обозначение Наименование Обозначение
Килоампер kA Коэффициент мощности cos φ
Ампер A Коэффициент реактивной мощности sin φ
Миллиампер mA Тераом
Микроампер μA Мегаом
Киловольт kV Килоом
Вольт V Ом Ω
Милливольт mV Миллиом
Мегаватт MW Микром μΩ
Киловатт kW Милливебер mWb
Ватт W Микрофарада mF
Мегавар MVAR Пикофарада pF
Киловар kVAR Генри H
Вар VAR Миллигенри mH
Мегагерц MHz Микрогенри μ H
Килогерц kHz Градус стоградусной температурной шкалы o C
Герц Hz
Градусы угла сдвига фаз φ o

Классификация электроизмерительных приборов по степени точности

Абсолютной погрешностью прибора называют разность между показанием прибора и истинным значением измеряемой величины.

Например, абсолютная погрешность амперметра равна

где δ (читать «дельта») — абсолютная погрешность в ампеpax, I — показание прибора в амперах, I э — истинное значение измеряемого тока в амперах.

Если I > I э, то абсолютная погрешность прибора положительна, а при I э, она отрицательна.

Поправкой прибора называют величину, которую надо прибавить к показаниям прибора, чтобы получить истинное значение измеряемой величины.

I э = I — δ = I + (-δ)

Следовательно, поправка прибора — величина р авная абсолютной погрешности прибора, но противоположная ей по знаку. Например, если амперметр показал 1 = 5 А, а абсолютная погрешность прибора равна δ =0,1 а, то истинное значение измеряемой величины равно I = 5+ (—0,1) = 4,9 а.

Приведенной погрешностью прибора называется отношение абсолютной погрешности к наибольшему возможному отклонению показателя прибора (номинальному показанию прибора).

Читайте так же:  Алименты на детей от двух браков

Например, для амперметра

β = (δ/In) · 100% = ( (I — I э )/In) · 100%

где β — приведенная погрешность в процентах , In — номинальное показание прибора.

Точность прибора характеризуется величиной его максимальной приведенной погрешности. Согласно ГОСТ 8.401-80 приборы по степени их точности разделяются на 9 классов: 0,02, 0,05, 0,1, 0,2, 0,5, 1,0, 1,5, 2,5 и 4,0. Если, например, данный прибор имеет класс точности 1,5, то это значит, что его максимальная приведенная погрешность равна 1,5%.

Электроизмерительные приборы, имеющие классы точности 0,02, 0,05, 0,1 и 0,2, как наиболее точные, применяются там, где требуется весьма большая точность измерения. Если прибор имеет приведенную погрешность выше 4%, то он считается внеклассным.

Прибор для измерения угла сдвига фаз с классом точности 2,5:

Чувствительность и постоянная измерительного прибора

Чувствительностью прибора называют отношение углового или линейного перемещения указателя прибора, приходящееся на единицу измеряемой величины. Если шкала прибора равномерна, то чувствительность его по всей шкале одинакова.

Например, чувствительность амперметра, имеющего равномерную шкалу, определяется формулой

где S — чувствительность амперметра в делениях на ампер, Δ I — приращение тока в амперах или миллиамперах, Δα — приращение углового перемещения показателя прибора в градусах или миллиметрах.

Если шкала прибора неравномерна, то чувствительность прибора в различных областях шкалы различна, так как одному и тому же приращению (например, тока) будут соответствовать разные приращения углового или линейного перемещения показателя прибора.

Величина, обратная чувствительности прибора, называется постоянной прибора. Следовательно, постоянная прибора — это цена деления прибора, или, иначе, величина, на которую должен быть помножен отсчет по шкале в делениях, чтобы получить измеряемую величину.

Например, если постоянная прибора равна 10 мА/дел (десять миллиампер на деление), то при отклонении его указателя на α = 10 делений измеряемая величина тока равна I = 10 · 10 = 100 мА.

Калибровка измерительных приборов — определение погрешностей или поправок для совокупности значений шкалы прибора путем сравнения в различных сочетаниях отдельных значений шкалы друг с другом. За основу сравнения берется одно из значений шкалы. Калибровка широко применяется в практике точной метрологической работы.

Простейший способ калибровкой — сравнение каждого размера с номинально равным ему (принимаемым за достаточно верный) размером. Это понятие не следует смешивать (как это часто делают) с градуированием (градуировкой) измерительных приборов, представляющим собой метрологическую операцию, при помощи которой делениям шкалы измерительного прибора придаются значения, выраженные в установленных единицах измерения.

Мощность потерь энергии в приборах

Электроизмерительные приборы потребляют при работе энергию, которая в них преобразуется обычно в тепловую энергию. Мощность потерь зависит от режима в цепи, а также от системы и конструкции прибора.

Если измеряемая мощность относительно мала, а следовательно, относительно малы ток или напряжение в цепи, то мощность потерь энергии в самих приборах может заметно влиять на режим исследуемой цепи и показания приборов могут иметь довольно большую погрешность. При точных измерениях в цепях, где развиваемые мощности сравнительно малы, необходимо знать мощность потерь энергии в приборах.

В табл. 2 приведены средние величины мощности потерь энергии в различных системах электроизмерительных приборов.

Источник: http://electricalschool.info/spravochnik/izmeren/1834-klassifikacija-jelektroizmeritelnykh.html

Принципы выбора измерительных приборов для проведения измерения электрических величин

Измерительные приборы в зависимости от их назначения, области применения и условий работы должны выбираться по следующим основным принципам:

1) должна существовать возможность измерения исследуемой физической величины;

2) пределы измерения прибора должны охватывать все возможные значения измеряемой величины. При большом диапазоне изменений последней целесообразно использовать многопредельные приборы;

3) измерительный прибор должен обеспечивать требуемую точность измерений.

Поэтому следует обратить внимание не только на класс выбираемого измерительного прибора, но и на факторы, влияющие на дополнительную погрешность измерений: несинусоидальность токов и напряжений, отклонение положения прибора при установке его в положение, отличное от нормального, влияние внешних магнитных и электрических полей и т. п.;

4) при проведении некоторых измерений важную роль играют экономичность (потребление) измерительного прибора, его масса, габариты, расположение органов управления, равномерность шкалы, возможность считывания показаний непосредственно по шкале, быстродействие и пр.;

5) подключение прибора не должно существенно влиять на работу исследуемого устройства, поэтому при выборе приборов следует учитывать их внутреннее сопротивление . При включении измерительного прибора в согласованные цепи входные или выходные сопротивления должны быть требуемого номинального значения;

6) прибор должен удовлетворять общим техническим требованиям техники безопасности при производстве измерений, устанавливаемым ГОСГ 22261-76, а также техническим условиям или частным стандартам;

7) не допускается использовать приборы: с явными дефектами измерительной системы, корпуса и т. д; с истекшим сроком поверки; нестандартные или не аттестованные ведомственной метрологической службой, не соответствующие по классу изоляции напряжениям, на которые подключается прибор.

Точность измерений зависит от метода измерений и класса точности выбранных приборов. Класс точности прибора определяется его погрешностью. Отклонение результата измерения от истинного значения измеряемой величины называют погрешностью измерения.

По принципу действия приборы подразделяются на электромагнитные (обозначение на шкале — Э), поляризованные, магнитоэлектрические (М), электродинамические (Д), ферродинамические, индукционные, магнитоиндукционные, электростатические, вибрационные, тепловые, биметаллические, выпрямительные, термоэлектрические (Т), электронные (Ф). На шкале прибора изображаются условные обозначения, классифицирующие погрешность и условия измерений

ГОСТ предусматривает следующие классы точности электроизмерительных приборов — 0,05; 0,1; 0,2; 0,5; 1,0; 1,5; 2,5; 4,0; для шунтов и добавочных резисторов к приборам — 0,02; 0,05; 0,1; 0,2; 0,5; 1,0. Практически при оценке состояния оборудования используются приборы класса точности 0,5-2,5, для проверки приборов — 0,02-0,2.

Источник: http://electricalschool.info/main/naladka/308-principy-vybora-izmeritelnykh-priborov.html

Какие достоинства и недостатки имеют электромагнитные измерительные приборы

Электромагнитный прибор имеет электромагнитный измерительный механизм с неподвижной катушкой, по обмотке которой протекает электрический ток, и один или несколько ферромагнитных сердечников, установленных на оси.

Читайте так же:  Наложение дисциплинарного взыскания всегда оформляется письменным приказом

Электромагнитные измерительные приборы используют в амперметрах, вольтметрах, частотометрах и фазометрах.

Электромагнитные приборы изготавливают либо с плоской, либо с круглой катушкой. Плоскую неподвижную катушку (рис. 1, а) наматывают обычно из толстой проволоки 1 на неферромагнитный каркас 2 так, что внутри нее образуется воздушный зазор. Рядом с зазором располагают ферромагнитную пластинку 7, ось пластинки расположена асимметрично, на оси крепят стрелку 8 прибора, перемещающуюся вдоль шкалы 3 прибора. На оси укреплены противодействующая пружина 6 и алюминиевый сектор 5, который может поворачиваться в поле постоянного магнита 4.

Электромагнитный прибор с круглой катушкой устроен следующим образом. Из толстой проволоки намотана круглая катушка 10 (рис. 1, б) с воздушным центральным зазором. Внутри зазора неподвижно расположена ферромагнитная пластина 11, а на оси закреплена вторая, но уже подвижная ферромагнитная пластина 12. На оси пластины 12 закреплены противодействующая пружинка 13 и стрелка 14 прибора. Для создания противодействующего момента закрепляют на оси алюминиевый сектор и устанавливают постоянный магнит — на рисунке не показаны.

Рис. 1. Электромагнитный измерительный механизм: а — с плоской катушкой, б — с круглой катушкой

Достоинства электромагнитных измерительных приборов

Угол отклонения стрелки электромагнитного измерительного прибора зависит от квадрата тока. Это говорит о том, что приборы электромагнитной системы могут работать в цепях постоянного и переменного тока.

Видео (кликните для воспроизведения).

При протекании по катушке переменного тока подвижный сердечник перемагничивается одновременно с изменением направления магнитного поля, и направление вращающего момента не меняется, то есть изменение знака тока не влияет на знак угла отклонения. Показание прибора в цепи переменного тока пропорционально действующим значениям измеряемых величин.

Электромагнитные измерительные приборы просты по устройству, дешевы, особенно щитовые. Они могут непосредственно измерять большие токи, так как катушки у них неподвижны и их легко изготовить из проводов с большой площадью сечения.

Промышленность изготовляет амперметры электромагнитной системы для непосредственного включения на токи до 150 А.

Электромагнитные измерительные приборы выдерживают не только кратковременные, но и длительные перегрузки, если таковые возникают в процессе измерения.

Недостатки электромагнитных измерительных приборов

К недостаткам электромагнитных измерительных приборов можно отнести: неравномерность шкалы и относительно низкую чувствительность при измерении малых токов, то есть сравнительно низкую точность измерения в начале шкалы, зависимость показаний приборов от влияния внешних магнитных полей, низкий частотный диапазон измерений, большую чувствительность приборов к колебаниям частот тока и большое их собственное потребление (достигающее 2 Вт у амперметров на токи до 10 А и 3 — 20 Вт у вольтметров в зависимости от напряжения).

У многих приборов шкала близка к равномерной.

Электромагнитные измерительные приборы подвержены влиянию внешних магнитных полей, так как имеют очень слабое собственное магнитное поле. Дело в том, что катушки изготовляют без ферромагнитных сердечников, поэтому создаваемое в них магнитное поле замыкается по воздуху, а известно, что воздух представляет собой, среду с очень большим магнитным сопротивлением. Для устранения влияния магнитных полей широко используют различные магнитные экраны или изготовляют приборы в астатическом исполнение

В астатических измерительных приборах вместо одной катушки с сердечником применяют две неподвижные катушки и два сердечника, соответственно насаженных на одну ось со стрелкой. Обмотки катушек соединены между собой последовательно и так, что при прохождении через них измеряемого тока в них создаются магнитные потоки, направленные навстречу один другому.

Если измерительный прибор оказывается во внешнем магнитном поле, то оно усиливает магнитное поле у одной катушки и уменьшает у другой. Следовательно, увеличение вращающего момента у одной катушки компенсируется таким же уменьшением вращающего момента у второй. Так компенсируется влияние внешнего однородного магнитного поля. Если внешнее магнитное поле неоднородно, то происходит только частичная компенсация.


Источник: http://electricalschool.info/spravochnik/izmeren/503-kakie-dostoinstva-i-nedostatki-imejut.html

Группы Юнитех

Присоединяйтесь к Юнитех в социальных сетях: группа Вконтакте и страница в Facebook.

Сортировка по релевантности

Содержание

Контрольно-измерительные приборы (КИП)

Определение

КИП – это устройства для получения информации о состоянии технологических процессов путем измерения их параметров (температур, давлений, расходов, уровней). 1)

Назначение

Конструкция

Как правило, основными элементами подобных приборов являются корпус, устройство преобразования, состоящее из первичного измерительного преобразователя (датчика) и совокупности элементарных средств измерения (СИ), и устройство индикации (стрелка со шкалой, экран и т.п.).
Контрольно-измерительные приборы можно классифицировать по следующим основным признакам: по роду измеряемой величины, способу получения информации, метрологическому назначению, расположению.

Принцип действия

Измеряемая физическая величина оказывает воздействие на первичный измерительный преобразователь, затем воздействие передается на элементарные средства измерения, затем на отcчетное устройство, в результате чего формируются показания того или иного прибора.

Принцип действия на примере манометра. Манометр работает следующим образом: давление среды через присоединительный штуцер поступает внутрь изогнутой медной трубки овального сечения. Под действием этого давления трубка стремится распрямиться. Перемещение трубки через тягу и коромысло передается на подпружиненную ось со стрелкой. Стрелка поворачивается вслед за перемещением трубки, показывая действующее давление.

Применение

Мембранные манометры применяются для измерения небольших избыточных давлений (0,04 МПа) жидких, газообразных и особенно вязких сред (сахарный сироп, сусло, купажи, масло, мазут и др.). 6)

Расходомер предназначен для измерения объемного расхода жидкостей, газов и паров. Прибор работает с использованием принципа постоянного перепада давления. Расходомер имеет стеклянный корпус, в котором свободно вниз или вверх перемещается поплавок. Расходомер устанавливается в вертикальном положении на восходящем потоке. Поднимаемый потоком поплавок остается в таком положении, при котором действующая на него подъемная сила, профильное сопротивление и его вес уравновешиваются. Считывание величины расхода производится по шкале, которая нанесена на поверхность измерительной трубы. 7)

Применяется для оптимального натяжения полотен ленточных пил (ленточнопильные станки), а также растяжек, стержневой и проволочной арматуры и т.д. Прибор устанавливается на режущее полотно и фиксируется винтами. Шкала прибора поворачивается так, чтобы он показывал нулевое значение. Затем производится натяжение ленточной пилы. Усилие натяжения контролируется по отклонению стрелки прибора. По достижении нужного значения натяжения тензометр снимается с пилы. 8)

Читайте так же:  С какого момента назначаются алименты

Источник: http://wiki.unitechbase.com/doku.php/ru:%D1%81%D1%82%D0%B0%D1%82%D1%8C%D0%B8:%D0%BA%D0%BE%D0%BD%D1%82%D1%80%D0%BE%D0%BB%D1%8C%D0%BD%D0%BE-%D0%B8%D0%B7%D0%BC%D0%B5%D1%80%D0%B8%D1%82%D0%B5%D0%BB%D1%8C%D0%BD%D1%8B%D0%B5_%D0%BF%D1%80%D0%B8%D0%B1%D0%BE%D1%80%D1%8B_%D0%BA%D0%B8%D0%BF

Измерительный прибор. Оптические, механические, электронные приборы

Измерительный прибор – это устройство, которое способно отображать физическую величину в определенном диапазоне. Его стандартная конструкция, как правило, включает в себя преобразователь, который занимается изменением полученной информации. Все это необходимо для того, чтобы у человека было представление об исследуемой величине.

При этом данные могут получаться самыми разнообразными способами. Если говорить про цифровые модели, то исследуемая величина способна отображаться на дисплее через персональный компьютер. В это время механические приборы для измерения имеют шкалу вместе со стрелкой.

Какие виды есть?

В первую очередь приборы для измерения классифицируются по методу определения значения. На сегодняшний день существует только два вида: сравнительные, а также устройства прямого действия. Первый вариант подразумевает сопоставление двух величин. При этом одна из них является известной и берется за основу. Приборы прямого действия измеряют величину непосредственно в процессе отсчета. По степени индикации приборы-измерители также делят на два вида.

Первый тип называется регистрирующим. Его особенность заключается в том, что он способен зафиксировать результат. В итоге у исследователя есть возможность в конечном счете отобразить данные в виде диаграммы или графика. Второй тип называется показывающим. Приборы данного вида не способны фиксировать конечные значения, а отображают только реальную величину. Таким образом, у исследователя нет возможности после работы сопоставлять данные.

Контрольно-измерительные устройства

Контрольно-измерительные приборы и автоматика в наше время сильно связаны. Следует отметить, что эти устройства предназначены для отсчета показаний. При этом данные могут выводиться абсолютно разными способами. Наиболее распространенными считаются модели с обычной шкалой. Дополнительно на них установлена стрелочка. Как известно, шкалой называют систему отметок. При этом на ней отображены числовые значения. С их помощью исследователь может наблюдать за изменениями величины.

Основными характеристиками шкал принято считать длину деления, диапазон показаний, а также пределы замеров. При этом они бывают односторонними или двусторонними. Дополнительно существуют контрольно-измерительные приборы с симметричной шкалой. Данные устройства можно очень легко опознать, потому что ноль у них располагается строго по центру. Приборы для измерений с безнулевой шкалой не имеют таких свойств.

Рабочие приборы измерений

Рабочие контрольно-измерительные приборы являются отдельным подвидом устройств определения величины по метрологическому признаку. Используются они чаше всего в различных технических работах. При этом приборы выделяются тем, что могут эксплуатироваться в разных условиях.

В первую очередь это, конечно же, лабораторные приборы. С их помощью ученые проводят исследования. На производстве данный вид приборов также встречается часто. Там они отвечают за контроль всех происходящих процессов и следят за различными технологическими показателями для достижения высокого качества продукции. Таким образом, можно сказать, что рабочие контрольно-измерительные приборы и автоматика сильно зависят друг от друга.

В полевых условиях данное оборудование, безусловно, используется. Наиболее часто оно применяется для успешной эксплуатации автомобилей и других транспортных средств. Помимо прочего, специалисты его используют перед взлетом самолетов для определения их состояния. Дополнительно следует понимать, что по характеристикам рабочие приборы для измерений довольно сильно разнятся между собой. Связано это в первую очередь с условиями, в которых они эксплуатируются. Таким образом, для лаборанта очень важным является точность измерений. При этом абсолютно безразлично, какая модель способна выдерживать вибрацию или температуру.

В это время на производстве, как правило, очень сложные условия труда. При этом корпус прибора для измерений может повредиться вследствие удара. Учитывая это, модели данного класса выпускаются более прочными. Полевые приборы для измерений считаются универсальными. Они должны выдерживать вибрацию, а также работать при разной температуре. Также специалистами оценивается их устойчивость к высокому уровню влажности. Не последнюю роль, естественно, играет точность измерительных приборов, однако не так сильно, как в случае с лабораторными исследованиями.

Оптические приборы

Оптический измерительный прибор — это специальное устройство, которое способно делать угловые измерения. Наиболее часто он применяется в различных областях, где требуется довольно точная обработка деталей. Делятся данные устройства по типу оптической системы. При этом точность приборов определяется по специальной схеме.

Ярким представителем оптических моделей для измерений являются микроскопы. Данные системы измерительных приборов позволяют ученым заниматься исследованием различных деталей. При этом процесс осуществляется по прямоугольным, а также полярным координатам с учетом общего угла. Также их используют для замеров шаблонов сложных форм.

Характеристики оптических моделей

Важной характеристикой всех оптических приборов для измерений являются пределы величины. При этом они оцениваются как в продольном, так и поперечном направлении. В данном случае цена деления может быть определена по двум параметрам.

В первую очередь учитывается граница отсчетного устройства, а измеряется она в миллиметрах. Во втором случае берется во внимание количество шкал угломерной головки. Помимо прочего, к важным характеристикам можно приписать увеличение объектива. Также на точность замеров влияет диаметр поля зрения, который измеряется в миллиметрах.

Механические приборы для измерений

На сегодняшний день существует много разновидностей механических приборов для измерения. Наиболее распространенными считаются бесшкальные устройства. Как правило, они представляют собой линейки поверочного, а также лекального типа. В их обязанности входит следить за различными отклонениями от прямолинейности. Происходит весь процесс посредством щупа.

Синусные линейки имеют возможность делать косвенные замеры. Как правило, они работают только с наружными углами до 45 градусов. При этом погрешность у них довольно ощутимая, и это явный минус. Поверка измерительных приборов осуществляется только в специализированных центрах.

Для контроля различных зазоров по вхождению лезвий имеются щупы. Поверочные угольники способны замерять прямые углы на просвет. Для визуального контроля поверхности предусмотрен отдельный подвид механических приборов для измерения, а называется он устройством шероховатости.

Читайте так же:  Привлекать работника к дисциплинарной ответственности может

Особенности штангенинструментов

Большинство моделей штангенинструментов представляют собой две поверхности, между которым может устанавливаться предмет. Еще данные детали называются губками. При этом верхняя поверхность является базовой и соединяется с линейкой. В это время вторая губка способна двигаться. Суть заключается в том, что на линейке имеется шкала.

При этом пределы отсчетов бывают разные. Штангенциркули способны показывать наружный, а также внутренний размер предмета. При этом для измерения глубин пазов предусмотрен другой прибор. Называется он штангенглубиномером, который также имеет возможность совершать замеры высот выступов. В целом измерительные приборы и инструменты дополнительно применяются для работы с зубчатыми шестернями.

Измерительные головки приборов

Измерительной головкой называют отсчетный механизм, который устанавливается в приборы. Модели пружинного типа имеют в составе конструкции довольно упругий элемент. При этом он является полностью стандартизированным. Непосредственно пружина используется плоская вместе с торсионным валом.

Дополнительно он может называться микрократером. Если говорить про оптические модели, то там используются оптикраторы. При этом они являются довольно компактными и относятся к малогабаритным приборам для измерения. Рычажно-зубчатые головки являются самым распространенным типом.

Используются они, как правило, в индикаторах часового вида. При этом рычаг у них способен с легкостью менять свое положение. Для относительных измерений наружных размеров применяют многооборотные устройства. Рычажная скоба при этом фиксируется отсчетным механизмом. Дополнительно следует отметить, что рычажно-зубчатые головки устанавливаются в цифровые измерители. Там они работают на пару со струнными преобразователями. Служат они в основном для линейных замеров.

Микрометрические измерительные инструменты

Данный вид инструментов является не сильно распространенным. Основным элементом этих приборов можно назвать шпиндель. Отличительной чертой указанной детали является резьба с довольно точным шагом. Как результат, шпиндель способен совершать осевые движения.

В итоге исследователь получает возможность отсчитывать полные обороты механизма. Помогают ему в этом штрихи, которые нанесены на специальном стебле. При этом доли оборотов можно рассчитывать по радиальным отметкам. Наносятся они, как правило, на барабане прибора. Один шаг устройства равняться может разному значению. Наиболее меньшим показателем принято считать 0.5 мм, однако существуют модели с делением 1 мм. Для расчета нулевого значения барабан можно легко перемещать.

Таким образом, устройство есть возможность легко настроить. Шпиндель способен менять свое положение за счет подпружиненного храповика. В некоторых моделях вместо него устанавливается фрикционная муфта. Еще она может называться трещоткой. Учитывая все вышесказанное, данный микрометрический измерительный прибор способен выполнять самые разнообразные задачи. Как пример, его можно устанавливать на скобы. В результате он будет способен проводить их точный отсчет.

Схема механического измерителя

Простая кинематическая схема передаточного механизма индикатора представляет собой набор наконечника, а также гильзы. Дополнительно имеется измерительный стержень. Крепится он непосредственно к головке в устройстве. Сопорный винт подсоединяется к ободку. Для отображения данных имеется циферблат вместе с указателем.

Более сложная схема измерителя выглядит иначе. В первую очередь стержень в ней неподвижен, боковики поддерживаются на гайках. Также имеется винт, который крепится к державке. Подвижный стрежень соединяется с концевыми мерами длины.

Таким образом, мостик в устройстве является отцентрированным. Рычаг в схеме имеется двухплечий. При этом шток в корпусе устройства расположен вертикально, а пружина находится рядом с наконечником индикатора.

Электронные приборы для измерения

В первую очередь электронный измерительный прибор известен своим повышенным быстродействием. Дополнительно он способен похвастаться высокой чувствительностью. При этом многие модели имеют довольно широкий частотный диапазон, который, безусловно, дает большие возможности в исследованиях.

Применяются вышеуказанные приборы исключительно для замеров электрических величин. Как правило, их используют при определении напряжения или тока в цепи. Также измерительные электрические приборы позволяют проводить работы по определению сопротивления.

Цифровые модели

Самыми распространенными электронными устройствами принято считать цифровые измерительные приборы. Стоят они довольно дорого, однако являются простыми в обращении. Ярким примером данного прибора считаются вольтметры и амперметры. Они способны в короткий срок вычислить точное напряжение в электрической цепи. Неотъемлемой их частью можно назвать преобразователь.

Также в моделях могут использоваться дополнительно магнитоэлектрические аппараты. Непосредственно процесс измерения в данной ситуации связан с делителем. При этом усилитель пропускает напряжение через преобразователь устройства. Таким образом, магнитоэлектрический аппарат способен сделать точные замеры величины. Естественно, погрешность в них присутствует, однако на сегодняшний день существуют различные фильтры, которые борются с колебаниями.

Еще одним примером цифровой модели можно считать осциллограф, который активно используется в медицинской отрасли. Данный универсальный измерительный прибор способен следить за разными сигналами. При этом они могут быть периодическими или нет. В случае необходимости цифровые измерительные приборы (осциллографы) подсоединяются к персональным компьютерам.

В результате за изменением частоты можно наблюдать с дисплея. Также это открывает возможность фиксирования показаний сигнала. В итоге все данные можно будет проанализировать после проведения исследований. Стоят эти измерительные приборы (цены рыночные) в среднем около 20 тыс. руб.

Источник: http://www.syl.ru/article/185674/new_izmeritelnyiy-pribor-opticheskie-mehanicheskie-elektronnyie-priboryi

Классификация измерительных приборов и список технических устройств

Измерительные приборы прочно вошли в жизнь человека. За счет обширной классификации измерительных приборов можно определить именно тот аппарат, который понадобится для конкретных операций. Это могут быть как простейшие, по типу рулетки или амперметра, так и мультифункциональные измерительные приборы. При выборе устройства следует ориентироваться на его предназначение и основные характеристики.

Общие сведения

Измерительным прибором называют такое устройство, которое позволяет получить значение некоторой физической величины в заданном диапазоне. Последний задается с помощью приборной шкалы. А также технические приборы позволяют переводить величины в более понятную форму, которая доступна определенному оператору.

В настоящее время список измерительных приборов довольно широк, но большинство из них предназначается для контроля за проведением технологического процесса. Таким может быть датчик температуры или охлаждения в кондиционерах, нагревательных печах и других устройствах со сложной конструкцией.

Среди наименований измерительных инструментов есть как простые, так и сложные, в том числе и по конструкции. Причем сфера их применения может быть как узкоспециализированной, так и распространенной.

Чтобы узнать больше сведений о конкретном инструменте, необходимо рассмотреть определенную классификацию контрольно-измерительных устройств и приборов.

Читайте так же:  Как начисляются алименты в россии

Виды измерительных приборов

В зависимости от того, какие бывают измерительные инструменты, их названия могут отличаться в разных классификациях.

Обычно приборы могут быть следующего вида:

  • Аналоговые измерительные инструменты и устройства, в которых сигнал на выходе является некоторой функцией измеряемой величины.
  • Цифровые устройства, где сигнал на выходе представлен в соответствующем виде.
  • Приборы, которые непосредственно регистрируют результаты измерений снимаемых показаний.
  • Суммирующие и интегрирующие. Первые выдают показания в виде суммы нескольких величин, а вторые позволяют проинтегрировать значение измеряемой величины при помощи другого параметра.

Вышеописанные приборы являются наиболее распространенными и применяются для измерения ряда физических величин. Сложность происходящих физических процессов требует применения нескольких приборов, причисляемых к разным классам.

Классификация устройств

В разных сферах применяется своя классификация устройств, предназначенных для измерения физических величин.

Приборы могут делиться по таким критериям:

  1. Способ преобразования: прямое действие, сравнение, смешанное преобразование.
  2. По способу выдачи информации делятся на показывающие и регистрирующие.
  3. Вид выходной информации может быть представлен как аналоговым, так и цифровым сигналом.

Регистрирующие устройства делятся на самопишущие и печатающие разновидности. Наиболее прогрессивным вариантом являются самопишущие аппараты, поскольку у них выше точность предоставления информации и шире возможности для измерения заданных ранее параметров.

Аналоговые и цифровые

Контрольно-цифровые инструменты могут быть как цифровыми, так и аналоговыми. Первые считаются более удобными. В них показатели силы, напряжения или тока переводятся в числа, затем выводятся на экран.

Но при этом внутри каждого такого прибора находится аналоговый преобразователь. Зачастую он представляет собой датчик, снимающий и отправляющий показания с целью преобразования их в цифровой код.

Хотя аналоговые инструменты менее точны, они обладают простотой и лучшей надежностью. А также существуют разновидности аналоговых инструментов и приборов, имеющих в своем составе усилители и преобразователи величин. По ряду причин они предпочтительнее механических устройств.

Для давления и тока

Каждому еще со школы или университета знакомы такие названия измерительных приборов, как барометры и амперметры. Первые предназначены для того, чтобы измерять атмосферное давление. Встречаются жидкостные и механические барометры.

Жидкостные разновидности считаются профессиональными из-за сложности конструкции и особенностей работы с ними. Метеостанции применяют барометры, заполненные внутри ртутью. Они наиболее точные и надежные, позволяют работать при перепадах температур и иных обстоятельствах. Механические конструкции проще, но постепенно их вытесняют цифровые аналоги.

Амперметры используются для измерения электрического тока в амперах. Шкала амперметра может градуироваться как в стандартных амперах, так и микро- , милли- и килоамперах. Лучше всего такие приборы подключать последовательно. В таком случае снижается сопротивление, а точность снимаемых показателей возрастает.

Слесарные инструменты

Достаточно часто можно встретить измерительные слесарные инструменты. Наиболее важная характеристика — точность измерений. За счет того, что слесарные инструменты механические, удается добиться точности до 0,005 или 0,1 мм.

Если погрешность измерений превысит допустимый порог, то произойдет нарушение технологии работы инструмента. Тогда потребуется переточка некачественной детали или замена целого узла в устройстве. Поэтому для слесаря важно при подгонке вала под втулку использовать не линейку, а инструменты с большей точностью измерений.

Наиболее популярным инструментом с высокой точностью измерений является штангенциркуль. Но и он не сможет дать гарантии точного результата с первого измерения. Опытные рабочие делают несколько измерений, которые затем преобразуют в некоторое среднее значение.

Встречаются операции, требующие максимальной точности. Таких много в микромашинах и отдельных деталях устройств крупного размера. Тогда следует воспользоваться микрометром. С его помощью можно измерять с точностью до сотых долей миллиметров. Распространенное заблуждение о том, что он позволяет измерять микроны, является не совсем верным. Да и при проведении стандартных домашних работ такая точность может не пригодиться, поскольку достаточно действующих значений точности и погрешности.

Специальные устройства

Существует такое известное устройство для измерения под названием угломер.

Его предназначение заключается в измерении углов деталей, а конструкция состоит из следующих элементов:

  • непосредственно устройство имеет полудиск с нанесенной измерительной шкалой;
  • линейка обладает собственным передвижным сектором, где нанесена шкала нониуса;
  • закрепление передвижного сектора линейки осуществляется стопорным винтом.

Процесс измерения таким прибором простой. Деталь прикладывается одной из граней к линейке. Сдвинуть ее надо таким образом, чтобы образовался равномерный и достаточный просвет между гранями и линейками. Затем сектор закрепляется винтом. Снимаются показатели сначала с линейки, а затем с нониуса.

Контрольно-измерительные устройства нашли довольно широкое применение в различных сферах производства, домашнего быта, слесарного дела и строительных работ. Они различаются как по сфере применения, так и по возможности измерения.

Все приборы могут подразделяться по способу преобразования, выдачи информации и виду выходной информации, предназначения и другим критериям. Имея хорошую классификацию, можно отыскать конкретный инструмент для определенных задач и операций.

Но главная цель у них состоит в измерении показаний, их записи и контроле технологических процессов производства. Рекомендуются использовать точные измерительные устройства, однако, устройство становится гораздо сложнее. Это потребует учета большого количества факторов и измерений параметров, чтобы вывести на экран точные показания.

Видео (кликните для воспроизведения).

Источник: http://proagregat.com/kipia/klassifikatsiya-izmeritelnyh-priborov-i-spisok-tehnicheskih-ustroystv/

Устройство и работа измерительных приборов
Оценка 5 проголосовавших: 1

ОСТАВЬТЕ ОТВЕТ

Please enter your comment!
Please enter your name here