загрузка...
 
2.2. Характеристика елементів і властивостей вимірювальних приладів
Повернутись до змісту

2.2. Характеристика елементів і властивостей вимірювальних приладів

Кожний вимірювальний прилад складається з ряду частин і вузлів і має задані метрологічні властивості. Головними вузлами вимірювального приладу є вимірювальний і відліковий пристрої. Перший з них безпосередньо здійснює вимірювання фізичної величини за допомогою чутливого елемента і за необхідності підсилює вхідний сигнал, а другий - показує, записує або інтегрує отримане значення.

Вимірювальний пристрій приладів досить різний і залежить від роду вимірювальної величини (тиск, температура і т.д.) і принципу дії приладу (механічний, електричний та ін.). У більшості випадків вимірювальний пристрій складається з рухливої і нерухомої частин. Переміщення рухливої частини відбувається під впливом вимірювальної величини на чутливий елемент приладу.

Відліковий пристрій залежно від характеру показань приладів виконується у вигляді: шкали і покажчика (прилади-покажчики), записуючого пристрою і діаграмного паперу (самописні прилади), рахункового пристрою (інтегруючі прилади).

Шкала приладу, який показує, складається з ряду послідовно нанесених на плоскому або профільному (циліндричному) циферблаті поділок, що відповідають числовим значенням вимірюваної величини.

Поділки і числа на циферблаті називаються градируванням шкали. Різниця значень, що відповідають двом сусіднім поділкам шкали, виражена в одиницях виміру, називається ціною поділки шкали.

Показання приладу, що характеризує значення вимірювальної величини, визначається відповідно як число відлічених поділок, помножених на ціну поділки шкали. У певних випадках показання знаходиться множенням відліку на постійну приладу, що виражається в одиницях виміру, а також за даними градуйованої характеристики приладу, що являє залежність (синусоїди і т.п.). Точність відліку показань за рівномірною шкалою вище, ніж за нерівномірною.

Якщо шкала приладу починається з нуля, то вона називається однобічною, якщо поділки розміщенні по обидві боки від нуля — двобічною. Іноді вимірювальні прилади виконуються з безнульовою шкалою, що починається не з нуля, а з певного значення. Вимірювання за приладом з безнульовою шкалою точніше, ніж з однобічною або двобічною шкалою, тому що вона має меншу ціну поділки. У певних вимірювальних приладах циферблат зі шкалою робиться обертовим.

Початкове і кінцеве значення шкали являють собою діапазон показань (межі шкали) приладу, а область вимірювання, що допускається за шкалою, за умовами точності являє собою діапазон вимірювання приладу. В окремому випадку діапазони показання і вимірювання можуть бути рівними між собою.

Шкала вимірювальних приладів буває прямолінійною, дуговою і круговою (рис.2.1). Дугова шкала має центральний кут менше, а кругова — більше 1800. Крім того, шкала може бути рівномірною і нерівномірною (рис.2.2). Рівномірна шкала має однакові відстані між поділками і тому більше зручна для вимірювання, ніж нерівномірна, у якої ці відстані звичайно змінюються за певним законом (параболи).

Покажчиком у промислових приладах служить добре помітна на відстані клинова або клинова-стрижнева стрілка, тоді як більш точні прилади забезпечуються ножовою стрілкою, кінець якої має вигляд леза, розміщеного за нормаллю до площини шкали.

У рідинних скляних приладів покажчиком є видимий рівень (меніск) рідини у вимірювальній трубці. Якщо рідиною є вода або спирт, то через хорошу змочуваність стінок утворюється ввігнутий меніск і відлік показань проводиться по нижній його границі, а у випадку застосування ртуті - опуклий меніск дозволяє робити відлік по верхній його границі.

Діаграмний диск діаметром 250-300 мм має полярну координатну сітку у вигляді концентричних кіл, що відповідають значенням вимірюваної величини, і радіальних дуг, які відповідають значенням часу. Частота обертання діаграмного диска - 1 або 2 об/добу.

Подпись: 
Рисунок 2.1 - Шкали вимірювальних приладів:
а) – прямолінійна; б) – дугова; в) – кругова
 
Рисунок 2.2 - Кругові шкали приладів:
а) – рівномірна; б) – нерівномірна

Вимірювальний прилад може бути конструктивно виконаний як одне ціле (у загальному корпусі) або складатися з декількох частин (в окремих корпусах), що самостійно беруть участь у процесі вимірювання і являють собою вимірювальний комплект.

Прилад, що має один корпус, найчастіше є місцевим, а який складається з декількох корпусів - дистанційним. В обох випадках прилад зв'язується з місцем вимірювання за допомогою сполучної лінії (проводів або трубок), яка передає йому значення вимірюваної величини.

Більшість вимірювальних приладів з дистанційною передачею показань містять у собі дві самостійні частини: первинний вимірювальний перетворювач (датчик) і вторинний прилад.

Первинний перетворювач - є сприймальною і передавальною частиною комплекту, чутливий елемент розміщується, як правило, у місці вимірювання і піддається безпосередньому впливу вимірювальної величини.

Вторинний прилад, або частина, що вимірює, видає показання вимірювальної величини, перетворюючи за допомогою вимірювального пристрою одержуваний ним сигнал.

Сигнал виходу надходить від первинного перетворювача у відповідне переміщення відлікового пристрою. Вторинний прилад зв'язується з первинним перетворювачем сполучною лінією і установлюється звичайно на щиті керування агрегату.



загрузка...