Вивчення принципу дії та устрою мілівольтметрів, логометрів і цифрових приладів

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА № 8 – 4 год.

ТЕМА: Вивчення принципу дії та устрою мілівольтметрів, логометрів і цифрових приладів.

МЕТА РОБОТИ – вивчити будову і принцип роботи логометрів, мілівольтметрів і цифрових показуючих приладів.

Вступ

Головною умовою при розробці схем автоматизації в харчовій промисловості є оптимальний вибір регулюючих та контролюючих приладів, що визначають якість і точність підтримки технологічних параметрів.

На практиці часто приходиться мати справу із процесами, які не потребують жорсткого підтримання технологічних параметрів при виробництві будь-якої продукції.

В зв’язку з цим Державною системою приладів розроблений цілий ряд різних приладів і устроїв, які дозволяють при порівняно низьких витратах вирішити питання автоматизації технологічного процесу.

До таких приладів відносяться логометри, мілівольтметри і цифрові показуючи прилади.

1.  Устрій, принцип роботи та призначення магнітоелектричного логометра типу Л-64.

Логометр (лат «logos» - слово, тут відношення і метр) – прилад для виміру відношень сил двух електричних струмів, або для виміру температури в комплекті з термоперетворювачами опору при температурі навколишнього середовища від 5 до 50 ⁰ С і відносній вологості до 80 %.

Логометри бувають магнітоелектричні, електро- і ферродинамічні, електромагнітні.

Магнітоелектричний логометр (рис. 1.1.) складається із двох рухомих рамок, жорсткого скріплених між собою під кутом 20⁰, стрілки, постійного магнітного поля N-S, сердечника, навколо якого повертаються рамки, та резисторів схем. Принцип його роботи грунтується на взаємодії двох магнітних полів: постійного N-S і магнітних полів рамок, по яких проходить струм. Відстань між сердечником і башмаками магніту N-S нерівномірна, тому і магнітна індукція неоднакова. Найбільша вона там, де найменший зазор, і зменшується до країв башмака. В результаті взаємодії магнітного поля N-S з магнітними полями рамок виникають пари сил, які діють на рамки

;   ,

і відповідно обертаючі моменти рамок

 ;

,

де  - струми рамок;   - магнітні індукції у зазор знаходження рамок; L - довжина активної частини витка рамки  n - кількість витків;  d - діаметр рамок.

При зміні температури в об′єкті змінюється електричний опір термометра , сила струмів рамок , а рухома система рамок повертається на певний кут. Рамка  з меншим струмом переміститься в зазор з більшою магнітною індукцією, а рамка  з більшим струмом в зазор з меншою магнітною індукцією, і знову настане рівновага системи і рівність обертаючих моментів. При цьому за шкалою визначають значення температури.

Промисловість випускає логометри таких типів: Л64И; Ш69000; Ш69001; Щ69006 класів точності 1;1,5;2.

Вони виконані у металевих корпусах розміром 300×200×80 мм. Загальний вид представлений на рис. 1.1.

Рис. 1.1. Загальний вигляд логометра

В якості первинних приладів в парі з логометрами використовуються термометри опору, для заміру температури та датчики, які змінюють свій опір в залежності від тиску і використовуються для заміру тиску.

Рис. 1.2. Логометр

В моделях Щ 69001 та Щ69006 встановлені за датчики та прилади автоматики, які дають можливість підтримувати контрольовані параметри у заданому діапазоні і використовуються в якості П-регуляторів.

2.  Устрій, принцип роботи та призначення магнітоелектричного мілівольтметра типу Щ4501

Загальний вид приладу показано на рис. 2.1.

Рис. 2.1. Загальний вигляд мілівольтметра

Принцип дії магнітоелектричного мілівольтметра грунтується на взаємодії двох магнітних полів: постійного магнітного поля приладу N-S та магнітного поля рамки,по якій проходить струм від термоперетворювача. Сила струму залежить від температури вимірювання: чим вища температура в об′єкті, тим більша ТЕРС, а відповідно – більший струм. Сила F, яка діє на рамку , спрямована перпендикулярно до напрямку струму та магнітного потоку, пропорційна кількості витків рамки n, довжині активних провідників L, магнітній індукції В та синусу кута між напрямком струму і магнітного поля:

Сила F діє на рамку по дотичній до кола з діаметром d рамка. Виходячи з цього обертаючий момент, який діє на рамку, дорівнює:

Одночасно з обертаючим моментом на рамку 1 діє і зрівноважуючий механічний момент(Ммех) берилієвих розтяжок 2, якими жорстко закріплена рамка в магнітному полі (рис. 2.2.)

Рис. 2.2. Магнітоелектричний термометр