Лабораторные контрольные приборы, применяемые при наладке приборов и систем автоматизации
Лабораторные контрольные приборы применяют для проверки технических приборов, рассмотренных в предыдущих параграфах. Как правило, такие приборы представляют собой точные эквиваленты и измерители сопротивлений, э. д.с., давления и вакуума, перепада давлений. Переносные потенциометры ПП-63 (рис. ПО) для измерения напряжения постоянного тока и электродвижущей силы (э. д.с.).
Диапазон измерения потенциометра 0—100 мВ, класс точности G,05.
Наибольшая основная погрешность не превышает значения, определяемого по формуле
± (5* 10~4 U 4- 0,5 (У, пт ),
где U — показание потенциометра в вольтах, a Umltl принимает значения, равные 2,5-10-6; 5-Ю-5 и
1G-10-5 соответственно для диапазонов измерения 0—25; 0—50 и 0—100 мВ. Напрцмср, если по потенциометру определено значение
э. д.с. 60 мВ, то погрешность этого измерения будет не более чем ±(5Х 10-*-60.10“3 + 0,5-10-10-5) =
= 3,5-10"5 В = 0,035 мВ.
Гальванометр 8 служит для индикации момента компенсации измеряемого напряжения и для установки рабочего тока с помощью рукоятки 1 потенциометра. Штепсельным переключателем 5 устанавливают требуемый диапазон измерений: 0—25; 0—50 или 0—100 мВ.
Потенциометр может работать как источник-измеритель э. д.с, как измеритель э. д.с. и напряжения и как источник плавнорегулируемого напряжения (ИРН) постоянного тока. Этим режимам соответствуют положения переключателя 4 рода работы: «Поверка», «Потенциометр», «ИРН». Необходимое сопротивление внешней линии выбирают переключателем 3. Показания отсчитывают по шкалам секционного переключателя 7 и реохорда 6. На панель потенциометра выведены тумблеры и зажимы для подключения внешних гальванометра и источников питания и рукоятки 2 ИРН.
Измеряемое напряжение или линию, в которую необходимо подать напряжение, подключают с соблюдением полярности к зажимам потенциометра «х». Переключатель 4 устанавливают в требуемое положение. Тумблер питания устанавливают в положение «Вкл». Перемещая штепсель переключателя 5 в требуемое гнездо, выбирают требуемый диапазон измерения (х0,5; X 1; X 2). Переключатель гальванометра устанавливают в положение К, и при нажатии кнопки «Грубо» верхней ручкой переменного резистора (рукояткой /) устанавливают стрелку гальванометра на ноль. Ту же операцию повторяют при нажатой кнопке «Точно», вращая нижнюю ручку переменного резистора.
Измерение напряжения производят путем установки переключателя гальванометра в положение «И». Нажатием кнопки «Грубо» и вращением переключателя 4 и реохорда стрелку гальванометра устанавливают на ноль, затем нажимают кнопку «Точно» и повторяют операцию. Полученную сумму значений переключателя и реохорда умножают на множитель, установленный на переключателе реохорда.
Магазин сопротивления МСР-63. Класс точности магазина 0,05, а предел измерения до 111111,1 Ом; точность отсчета 0,01 Ом.
На лицевую панель магазина выведены рукоятки семи декадных переключателей, против которых установлены множители: X 10 000Ом; ХІ000 Ом; ; Х0.01 Ом и два зажима для под
ключения в электрическую схему. Необходимо учитывать, что номинальная мощность для магазина 0,1 Вт, откуда легко определить допустимые токи при различных значениях устанавливаемого сопротивления. Величину установленного сопротивления определяют как сумму произведений номеров, установленных на декадах секций, на множитель декады.
Магнитоэлектрические милливольтмиллиамперметры для измерения силы постоянного тока. Милливольтмиллиамперметр М-2007 предназначен для измерения силы постоянного тока в диапазоне 0—30 мА и напряжения 0—300 мВ с точностью не ниже 0,2% от верхнего предела поддиапазона. Прибор (рис. 111) представляет собой корпус /, в который утоплена шкала 2 со стрелкой 3. Переключателями 4 можно выбрать род измерений (ток или напряжение) и необ ходимый поддиапазон. Прибор применяют в качестве образцового при проверке прибороь и преобразователей токовой ветви ГСП,
Магазин типа Р-5017 для измерения комплексной взаимоиндук - тивности.
Диапазон изменения взаимной индуктивности магазина от минус 13,1 мГндоплюс 13,1 мГн. Цена деления магазина 0,01 мГн. Предел допускаемой основной погрешности в мГн составляет не более -+:(14 -10“3 + 1,1*10-8 М), где М — установленное значение взаимной индуктивности, мГн. Для значения, например, 8 мГн предел допускаемой основной погрешности будет (14-10_8Х Xl. l-8.10-3) = 0,023 мГн Допускаемые основные погрешности угла потерь и отсчета ослаточной взаимной индуктивности М0 не более соответственно 15 мин и ±15 мкГн.
На лицевой панели магазина расположены ручки декадных переключателей: / (рис. 112) —взаимной индуктивности, 2 — ручки ступенчатого регулирования остаточной взаимной индуктивности и 3 — угла потерь. Тумблерами Т1-ТЗ изменяют знак входного сигнала, значение аргумента (угла сдвига) и знак взаимной индуктивности. К клеммам 1—2 и 3—4 подключают соот - вечственно питающую и вторичную обмотки дифференциального трансформатора или ферродинами - ческого преобразователя.
К клеммам 5—6 подключают амперметр переменного тока, а к клеммам 7 —8 — вибрационный гальванометр типа ВГ или М501.
Для измерения взаимной индуктивности при предмонтажной проверке измерительных преобразователей подают напряжение через автотрансформатор на клеммы 1—2 и по амперметру устанавливают ток 0,125А. При нуле вом значении переменной ручками изменения значения взаимной индуктивности и остаточной взаимной индуктивности добиваются равновесия схемы. Световое пятно на шкале вибрационного гальванометра должно при этом иметь минимальную ширину при максимальной чувствительности.
Для измерения взаимном индуктивности в любой точке диапазона измерения ручку М0 оставляют в начатьном положении и добиваются равновесия схемы изменением положения ручек 1 декадных переключателей и ручки 3 угла потерь. Так же, как и в первом случае, равновесие схемы определяют при максимальной чувствительности вибрационного гальванометра.
Визуальный отсчет производят по отсчетному устройству, на котором индицируются полярность измеряемого сигнала и знак рода тока, пять значащих цифр на каждом диапазоне измерения, десятичная запятая и наименование единицы физической величины
Вход / (рис. 113) предназначен для подключения цепей постоянного тока, вход II — переменного. С помощью переключателя 1 выбирают диапазон измерения по постоянным напряжению, току и сопротивлению. Выбор диапазона измерений на переменном токе производят переключателем 3 Переключателем 2 устанавливают род работы, переменные резисторы 4 служат для калибровки прибора, переключатели 5 — для подключения сети и фильтра. Ручкой 6 устанавливаю
Рис. 113. Цифровой ампервольтомметр (лицевая панель):
частоту измерений в автоматическом режиме, а кнопкой 7 (индикатор) производят запуск прибора в ручном режиме.
Перед работой прибор заземляют. Переключатель 2 рода работы устанавливают в положение «Контроль», а переключатель 1 — в положение «01». После включения тумблера в сеть должны загораться индикаторные лампы, за исключением двух последних. Вращением потенциометра 01 добиваются того, чтобы прибор показывал значение 0000±1, причем единица младшего разряда должна изменять знак часто. Затем переключатель 1 устанавливав последовательно в положения «02» и «03», при этом вращением резисторов 4 («02» и «03») также добиваются смены знака единицы младшего разряда. При переводе переключателя I в положение --EN и —EN соответствующими потенциометрами устанавливают на индикаторе точные значения э. д.с. нормального элемента, входящего в комплект прибора.
Для измерения постоянных тока, напряжения или сопротивления соединительный кабель подключают к входу /. Переключатель 2 устанавливают в положение, соответствующее роду измерения, а переключателем 1 выбирают требуемый диапазон измерения. Ручку 6 устанавливают в положение «'Ручной» и включают кнопку «Пуск». При измерении напряжения и э. д.с. источников с большим внутренним сопротивлением включают переключатель 5 «Фильтр».
После одного-двух часов работы калибровку прибора рекомендуется повторять.
Рис. 114. Вольтметр В7-20:
Комбинированный цифровой вольтметр типа В7-20. Предназначен для измерения напряжения переменного тока с классом 1/0,2, напряжения постоянного тока-—0,5/0,1, тока и сопротивления — 1/0,1. Диапазоны измерения напряжения переменного тока имеют значения от 0—1 до 0—1000В, напряжения постоянного тока —от 0—1 до 0— 1000В, силы тока — от 0—1 до 0—1000 мА, сопротивления — от 0—1 до 0—1000 кОм.
На лицевой панели прибора (рис. 114, а) расположены цифровой индикатор 1 значения измеряемой величины, переключатель 2 предела измерений и переключатель 3 рода работ. На наклонной лицевой панели расположены выведенные под шлиц калибровочные резисторы 4 и 5 и выключатель 6 сети.
Перед началом работы вольтметр включают в сеть. Переключатель 3 устанавливают в положение ~тА и замыкают перемычкой клеммы 0 и 10 (рис. 114, б). После прогрева в течение 5 мин на индикаторе 1 должно быть одно из следующих показаний: «-|-000», «—000», «~Ь001» или «—001». Переключатель 3 устанавливают в положение U, а переключатель 2 — в положение 10. При этом значение калибровочного напряжения на индикаторе 1 должно быть равно указанному в паспорте на прибор. При неравенстве напряжение регулируют резистором 5. Затем переключатель 3 устанавливают в положение R, а переключатель 2 — в положение 1. В результате на индикаторе должно появиться значение калибровочного сопротивления, которое при необходимости может быть отрегулировано резистором 4.
При измерении напряжения постоянного и переменного тока, а также сопротивлений клемму 0 перемычкой подключают к клемме «Земля», соединенной с контуром заземления и с корпусом источника напряжения. При измерении силы тока и напряжения постоянного тока незазем - ленного источника перемычку между этими клеммами снимают.
При измерении напряжений до 10В измеряемое напряжение подключают к клеммам 0 и і—10 (рис. 114, б), при измерении напряжений выше —к клеммам 0 и 100—1000. Для измерения силы тока и сопротивления источник тока или неизвестное сопротивление подключают к клеммам 0 и 1. Микроманометр образцовый компенсационный типа МКВ для измерения давления от 0 до 2,5 кГТа - Класс прибора 0,02. Предел допускаемой основной погрешности 0,5 Па. Микроманометр (рис. 115) построен на принципе сообщающихся сосудов. В корпусе / на микрометрическом винте может перемещаться компенсационный сосуд 2, соединенный резиновым шлангом с сосудом 4 оптической системы. При отсутствии давления на сходе микроманометра (плюсовая и минусовая трубки соединены с атмосферой) и при крайнем нижнем положении компенсационного сосуда 2 уровень жидкости в оптическом сосуде 4 будет находиться на нулевой отметке. Если в плюсовую трубку подать избыточное давление, то уровень в оптической системе снизится (за счет вытеснения жидкости). Вращая барабан с лимбом 3 с помощью микрометрического винта, компенсационный сосуд поднимают на высоту, при которой уровень жидкости в оптической системе станет равным нулю. Высота подъема сосуда, обеспечивающая компенсацию приложенного давления, умноженная на плотность жидкости, будет равна измеряемому давлению.
В качестве жидкости для заполнения микроманометра используют дистиллированную ьоду плотностью, равной 1. Высота подъема компенсационного сосуда будет однозначно связана с давлением на входе прибора. Высоту подъема отсчитывают по линейкам, расположенным на корпусе прибора, и суммируют со значением по лимбу барабана. Лимб барабана разделен на 200 делений, шаг винта составляет 2 мм, поэтому измерение высоты подъема производится с точностью до 0,01 мм.
Прибор устанавливают по уровню в строго вертикальное положение. Для подготовки прибора компенсационный сосуд 2 устанавливают в крайнее нижнее положение (нулевой отсчет по линейке и по лимбу), а сосуд 4 оптической системы — в среднее положение вращением специальной шайбы, которая может смещать его по вертикали на расстояние 10—12 мм. Черев воронку в сосуд оптической системы заливают воду в таком количестве, чтобы штифт указателя в зеркале был близок к касанию жидкости. Вращением шайбы окончательно приводят вершину штифта к уровню воды. Изображение штифта указателя в зеркале оптической системы должно соответствовать правильному измерению (рис. 116, б).
К плюсовому штуцеру подключают источник давления, а минусовый сообщают с атмосферой. Уровень воды к штифту-указателю подводят всегда снизу. Если уровень воды выше штифта-указателя, то компенсационный сосуд опускают ниже измеряемого значения и потом подводят уровень к штифту-указателю.
Образцовые манометры типа МО моделей 1226 и 1227 класса точности 0,16 для измерения среднего и высокого давления. Пределы измерения приборов выбирают из ряда а - 10й, где а = 1; 1,5; 2,5; 4; 6, а п — 0; 1, 2. Действие прибора основано на использовании упругой деформации одиовитковой манометрической пружины. Шкала прибора имеет 100 оцифрованных делений, каждое из которых разделено на пять частей. Для оценки погрешности на верхнем и нижнем значении диапазона за нулевой и максимальной отметками нанесены дополнительно по одному оцифрованному делению. Корректор нуля позволяет производить корректировку нулевого значения в пределах до 2% верхнего предела измерений. Манометры с верхним пределом измерений до 2,5 МПа должны быть заарретированы во время транспортировки и хранения.
При эксплуатации в качестве образцового манометр устанавливают строго вертикально. Не допускается подвергать прибор вибрациям и тряске, температура воздуха в помещении, где установлен прибор, должна быть 20±3° С.
Перед началом работы арретир манометра снимают и подают на него давление, равное верхнему пределу, которое выдерживают около 4 мин, а затем то же время без давления. После этого показывающую стрелку при необходимости устанавливают на нулевую отметку. Точная установка стрелки манометра должна производиться в направлении против часовой стрелки. При установке заданного давления рекомендуется легкое постукивание по корпусу прибора пальцем. Не рекомендуется выдерживать прибор под избыточным давлением (без его снятия) более 30 мин.
Манометры с пределами измерений 0,1; 0,16; 0,25 МПа используют только для измерения давления газа. Для измерения ими давления жидкости применяют разделительные сосуды. Манометрами с верхним пределом измерений до 2,5 МПа допускается непосредственно измерять давление жидкости при условии заполнения полости пружины и подводящего штуцера жидкостью.
Грузопоршневые манометры типа МП (рис. 117) для измерения давления с высокой точностью. Проверяемые манометры 1 устанавливают на пресс. Действительное значение давления определяется массой грузовой колонки 2 с расположенными на ней калиброванными грузами 3. Предварительное давление грубо устанавливают ручным насосом 4У который нагнетает в систему масло, заливаемое в бачок 5. Точное значение давления устанавливают, вращая рукоятку штурвала 7,
Манометры выпускают классов 0,02 и 0,05 с верхним пределом измерений от 0,25 до 60 МПа. Грузы изготовляют с учетом значения ускорения свободного падения для местности, в которой производятся измерения.
Перед работой в бачок 5 заливают масло, открывают запорные вентили 9, устанавливают грузы массой, соответствующей давлению на проверяемой точке, и насосом нагнетают масло в систему до значения близкого к проверяемому. Затем штурвалом доводят давление до значения, при котором грузовая колонка Оудет находиться во взвешенном состоянии. В момент отсчета значений давления грузовой колонке придают быстрое вращение. После измерения открывают сливные нентили 8 и масло направляется в бачок 5.
На практике при наличии образцовых манометров класса 0,16 и 0,25 преобразователи давления и манометры с классом не выше 1 проверяют без использования грузовой колонки. К одному из штуцеров 10 подключают образцовый манометр и по нему отсчитывают показания.
Лабораторные термометры типа ТЛ-4 для измерения температуры.
Комплект из одиннадцати термометров позволяет измерять температуру в пределах от —30 до 400®С. Допускаемая погрешность измерения в зависимости от температурного интервала:
Температурный интервал, °С. . —30...—1 0...100 101...200 201...300 301...400 Допускаемая погрешность. °С. 0,1 0,2 0,4 0,8 1
При измерении глубина погружения должна быть равна глубине, указанной на термометре. Если отметки о величине погружения нет, то термометр погру>кают до отсчитываемой температурной отметки. Іісли температура выступающего столбика отличается от температуры градуировки (она или указывается на термометре, или принимается равной 20° С), то вычисляют поправку Д по формуле
Д = к(*' —Г).л,
где к = 0,00016; t — температура при градуировке, 0 С; t" — температура выступающего столбика, °С; п — число градусов в выступаю - ! щем столбике. Поправку алгебраически суммируют с показаниями термометра