Зміст.
1. Автоматичні мости для вимірювання температури
2.2 Технічні дані
2.3 Принцип дії і пристрій
3. Мости з іскробезпечного вимірювальної схемою КСМ3-ПІ1000
3.1 Призначення
3.2 Технічні дані
3.3 Пристрій і принцип роботи
3.3.1 Електрична функціональна схема автоматичного урівноваженого моста.
3.3.2 Схема електрична принципова врівноважує мосту
3.3.3 Забезпечення іскробезпеки
3.4 Конструкція приладу
3.4.1 Підсилювач
3.4.2 Реверсивний електродвигун.
3.4.3 Вимірювальний блок
3.4.4 Привід діаграмного диска
3.4.5 Пристрій запису
3.5 Порядок установки.
4. Підсилювач У2-01-01
4.1 Пристрій
4.2 Підсилювач попередній (УП) Б-13.611.63-02
4.3 Підсилювач крайовий (УО) Б-13.611.65-01
5. Використана література
1. Автоматичні мости для вимірювання температури.
Урівноважені автоматичні мости призначені для вимірювання, запису та регулювання електричних та неелектричних величин, пов'язаних функціональною залежністю з активним опором.
Широко поширені автоматичні мости для вимірювання і запису температури, що працюють в комплекті з терморезистором.
У автоматичних врівноважених мостах використовується четирехплечная мостова схема.
До основних властивостей автоматичного урівноваженого моста, відносяться: висока чутливість; компенсація впливу температурних змін опорів з'єднувальних проводів, можливість розширення меж виміру шунтуванням реохорда опором (без втрати лінійності шкали).
ΔU м - напруга на виході вимірювальної схеми моста при зміні температури на Δt 0; t п - межа вимірювання по температурі (t п = t max-t min); γ - відносна наведена похибка вимірювань.
Рівняння шкали автоматичного моста можна отримати на підставі умов рівноваги мостової схеми для двох випадків (для спрощення розглядаємо вимірювальну схему автоматичного моста без опорів R ш і R п): t = t min і t = t min + Δt, тобто R t = R tmin (движок реохорда в точці 2) і R t = R tmin + ΔR t = R tmin + β t R tmin Δt, де β t - температурний коефіцієнт опору матеріалу термометра.
Визначимо ці умови:
(R tmin + Rл + R 1 + R рп) ∙ R 4 = R 2 ∙ (R 3 + R л), (2)
(R tmin + ΔR t + R л + R рп - R р) ∙ R 4 = (R 2 + R р) ∙ (R 3 + R л). (3)
Віднімаючи з рівняння (3) рівняння (2), отримуємо такий вираз:
(ΔR t - R р) ∙ R 4 = R р ∙ (R 3 + R л).
звідси
R р = ΔR t ∙ R 4 / (R 3 + R 4 + R л) = β t ∙ R tmin ∙ R 4 ∙ Δt / (R 3 + R 4 + R л). (4)
Рівняння шкали приладу можна записати в такому вигляді:
l = l п ∙ R р / R рп = (l п / R рп) ∙ (β t ∙ R tmin ∙ R 4 / (R 3 + R 4 + R л)) ∙ Δt = c ∙ Δt; (5)
з ≡ (l п / R рп) ∙ (β t ∙ R tmin ∙ R 4 / (R 3 + R 4 + R л)), де l п - повна довжина реохорда.
Отриманий вираз (5) свідчить про те, що шкала приладу лінійна. Зміна опору з'єднувальних проводів (ΔR л), яке може бути викликано зміною температури навколишнього середовища, не робить істотного впливу на показання приладу завдяки трипровідною схемі включення терморезистора. Покажемо це.
Рівноважний стан схеми для деякого опору терморезисторов R t і опору лінії R л визначається співвідношенням
(R t + R л + R 1 + R рп - R р) ∙ R 4 = (R 2 + R р) ∙ (R 3 + R л). (6)
якщо припустити, що опір з'єднувальних проводів змінилося на ΔR л, то показання автоматичного моста залишаться незмінними, якщо буде виконуватися умова
(R t + R л + ΔR л + R 1 + R рп - R р) ∙ R 4 = (R 2 + R р) ∙ (R 3 + R л + ΔR л). (7)
віднімаючи з (7) вираз (6), отримаємо
ΔR л ∙ R 4 = (R 2 + R р) ∙ ΔR л, тобто R 4 = R 2 + R р. (8)
У процесі вимірювань R р змінюється, тому повна компенсація впливу ΔR л можлива для однієї точки шкали, для якої виконується умова (8). Доцільно виконання цієї умови для середини шкали. Тоді похибка, викликана змінами опорів з'єднувальних проводів, для всієї шкали приладу незначна.
У цьому випадку вибір опору визначається співвідношенням
R 4 = R 2 + R рп / 2. (9)
При градуюванні опір кожного із з'єднувальних проводів передбачається рівним 2.5 Ом. Для їх підгонки до розрахункового значення служать спеціальні зрівняльні котушки.
Автоматичні мости, мають зменшене вплив зовнішніх наведень (третій з'єднувальний провід входить у діагональ джерела живлення, а не в підсилювач).
Самонагрев термометра усувається відповідним вибором R огр (для усунення похибки від самонагрева струм у термометрі не повинен перевищувати 7 - 8 мА). Нестабільність перехідного опору контакту движка реохорда не вносить похибки в вимірювання, так як воно включено послідовно з великим за величиною вхідним опором підсилювача. Термо-і контактна ЕРС усуваються при живленні схеми моста змінним напругою.
2.1.1. Термометри опору ТСМ призначені для вимірювання температури рідких і газоподібних середовищ в промислових умовах.
Температурні межі вимірювання від -50 до +100 0 С.
Градуювання: гр. 23.
Конструкція головки: для ТСМ-Х, ТСМ-XII та ТСМ-XIV звичайна; ТСМ-XI - без головки з кабельним виводом бренду СРГ; ПВМ-239 - з бризгонепроніцаемим штепсельних роз'ємом та проводом РПШЕ.
Стійкість до механічних впливів: для ТСМ-Х, ТСМ-XII, ТСМ-XIV та ТСМ-XI - звичайна, для ТСМ-239 - вібротряскоустойчівие і міцні.
Інерційність термометрів опору велика.
Термометри з нерухомим штуцером, ТСМ-XIV - з рухомим штуцером.
2.3. Принцип дії і пристрій.
Принцип дії заснований на властивості металів збільшувати своє електричний опір при підвищенні температури.
Чутливий елемент мідних термометрів опору складається з мідного ізольованого дроту марки ПЕВ-2 діаметром 0.11 мм , Намотаною в 7 - 8 шарів на циліндричний пластмасовий каркас, який вставляється в латунну трубку. До кожного кінця чутливого елемента припаяний висновок з мідного дроту марки ПЕВ-2, діаметром 0.80 мм . Висновки ізольовані один від одного і зовнішньої арматури фарфоровими ізоляторами або поліхлорвінілової трубкою. У термометрах типу ТСМ-Х і ТСМ-XIV висновки кріпляться до затискачів пластмасової колодки. До висновків термометра ТСМ-XI припаюється кабель марки СРГ. Висновки термометра ТСМ-XII кріпляться до затискачів пластмасового корпусу, який закривається кришкою. У корпус вгвинчена захисна арматура відкритого типу.
Чутливі елементи з колодками термометрів типу ТСМ-Х, ТСМ-XIV поміщені в захисну арматуру з голівкою. Колодка кріпиться до голівки за допомогою скоби. Головка закривається металевою кришкою. Чутливий елемент з кабелем СРГ термометра ТСМ-XI вставляється в захисну арматуру зі штуцером. На кабель надівається ущільнювальний карболітовий штуцер, який ввертається в металевий штуцер захисної арматури.
3. Мости з іскробезпечного вимірювальної схемою КСМ3-ПІ1000.
3.1. Призначення.
КСМ3-ПІ представляє собою стаціонарний одноточковий показує і реєструючий прилад з записом на діаграмній диску.
Автоматичний врівноважує міст призначений для контролю і запису температури або інших величин, зміни значень яких можуть бути перетворені у зміну активного опору.
Прилад КСМ3-ПІ з іскробезпечного вимірювальної ланцюгом. Він працює в комплекті з серійно випускається первинним перетворювачем, які не мають власного джерела струму і не володіють індуктивністю або ємністю. Прилад виконаний так, що аварійні режими, що виникають у них в результаті короткого замикання, обриву чи виходу з ладу будь-якого елемента і т.п., не можуть викликати іскру в ланцюзі первинного перетворювача, здатну запалити вибухонебезпечну суміш, у якій встановлений датчик ( термоперетворювач опору).
Серійно випускаються датчики, які не мають власного джерела струму, а також не володіють індуктивністю або ємністю і працюють в комплекті з приладом, можна встановлювати в приміщеннях всіх класів, відповідно до класифікації ПУЕ, що містять вибухонебезпечні концентрації сумішей 1, 2, 3 та 4-ї категорії , груп Т1, Т2, Т3, Т4, Т5 згідно з класифікацією ПВВРЕ. На установках класу В-1Г потрібно використовувати датчики, які відповідають всім перерахованим вище вимогам і призначені для роботи на відкритому повітрі.
При цьому сам прилад потрібно встановлювати тільки поза вибухонебезпечних приміщень.
Прилад призначений для експлуатації при температурі навколишнього повітря від плюс 5 до плюс 50 0 С і верхньому значенні відносної вологості 80% при температурі 35 0 С і більше низьких температурах без конденсації вологи.
Навколишнє повітря не повинен містити шкідливих домішок, що викликають корозію, і механічних включень (особливо струмопровідних), які можуть вплинути на роботу приладу.
3.2. Технічні дані.
Межа основної зведеної похибки показань приладів на всіх відмітках шкали при температурі навколишнього повітря 20 0 С не перевищує 0.5% від нормує значення вимірюваної величини. За нормуюче значення приймається різниця кінцевих значень допустимі межі.
Варіація приладу не повинна перевищувати абсолютного значення межі похибки за показаннями.
Прилад має контроль справності. При перемиканні приладу в положення «контроль» покажчик встановлюється навпроти контрольної позначки з похибкою 3 мм .
Час проходження дороговказом усього шкали 16 с.
Допустима величина викиду пише пристрою не повинна перевищувати 1.5% від нормує значення вимірюваної величини.
Характер заспокоєння приладу повинен бути таким, щоб покажчик встановлювався не більше ніж після трьох напівколивань.
Ізоляція електричних ланцюгів приладу відносно корпусу та ланцюгів між собою в нормальних умовах повинна витримувати протягом однієї хвилини випробувальна напруга змінного струму практично синусоїдальної форми частотою 50 Гц, вказане в таблиці.
Циферблат приладу круглий, білого кольору.
Довжина шкали 0.6 м .
Диск діаграмні із зовнішнім діаметром 250 мм з довжиною відлікової дуги 95 мм . Привід діаграми від синхронного електродвигуна.
Час одного обороту діаграми 24 год
Харчування силового ланцюга приладу 220 В, 50 Гц. Споживана потужність приладу не перевищує 40 ВА.
Вимірювальний ланцюг харчується від обмотки силового трансформатора підсилювача.
При зміні напруги живлення силової електричної ланцюга приладу на плюс 10% і мінус 15% від номінального значення зміна свідчень не перевищує половини абсолютного значення межі допустимої основної зведеної похибки.
Зміна показань приладу, викликане зміною температури навколишнього повітря від 20 0 С до будь-якої температури в межах від 5 до 50 0 С, на кожні 10 0 С не повинна перевищувати 0,3% від нормує значення вимірюваної величини. Зміна показань приладів, викликане впливом зовнішнього магнітного поля напруженістю 400 А / м, утвореного змінним струмом частотою 50 Гц, при самих несприятливих фазі і спрямованості поля, не повинно перевищувати 1.0% від нормує значення вимірюваної велічіни.Ізмененіе показань приладів, викликане впливом паразитного напруги постійного і змінного струмів між будь-яким вимірювальним затиском і заземленим корпусом (поздовжня перешкода), дорівнює 100% діапазону вимірювання приладу і має будь-фазовий кут, не повинно перевищувати половини межі основної допустимої похибки приладу.
Варіація показань приладів при цьому не повинна перевищувати абсолютного значення межі основної допустимої похибки.
У врівноважених мостах за діапазон вимірювання приймається твір вхідного опору на діапазон вимірювання струму датчика.
Захід покажчика за крайні відмітки шкали повинен бути не менше 1.0% від довжини шкали.Прібор має пристрій тривалої багатодобових запису. Ширина лінії запису не повинна перевищувати 0.8 мм .
Імовірність безвідмовної роботи за 2000 годин - 0.82%; середній термін служби - 6 років; ресурс приладу до середнього ремонту повинен бути не менше 16000 годин. Під ймовірністю безвідмовної роботи розуміється ймовірність того, що в даному інтервалі часу або в межах заданої напрацювання не виникає відмова виробу.
3.3. Пристрій і принцип роботи.
3.3.1 Електрична функціональна схема автоматичного урівноваженого моста.
Схема (рис. 1) являє собою урівноважений міст, що складається з резисторів з постійними опорами R 1, R7, R8, опору реохорда 1 з повзунком і опору термоперетворювача Rt.
В одну з діагоналей моста через дільник подається напруга 1.5 В (50 Гц), інша діагональ підключена до входу врівноважує системи, що складається з підсилювача 2 і електродвигуна 3. електродвигун через редуктор 4 пов'язаний з повзунком реохорда, дороговказом і пером (останнє на схемі не показано). При зміні контрольованої температури змінюється опір термоперетворювача, що виводить з рівноваги бруківку ланцюг. З'являється напруга неузгодженості, яке посилюється підсилювачем і приводить в обертання електродвигун. Вал електродвигуна пов'язаний з движком реохорда так, що переміщення повзунка по реохордів триває до положення, що забезпечує урівноваження мостовий ланцюга. Таким чином, положення повзунка і пов'язаних з ним покажчика і пера приладу однозначно визначає величину опору термоперетворювача, і, отже, величину вимірюваної температури.
3.3.2 Схема електрична принципова врівноважує мосту.
Харчування вимірювальної ланцюга (рис. 2) здійснюється напругою 6.3 В змінного струму однієї з обмоток підсилювача.
Опір резисторів R1, R2, R7, R8 мостовий ланцюга визначається розрахунковим шляхом для кожної градуювання і межі вимірювання приладу.
Дані резисторів вимірювальної ланцюга приладу КСМ3-ПІ.
1. Автоматичні мости для вимірювання температури
2. Мідні термометри опору ТСМ
2.1 Призначення2.2 Технічні дані
2.3 Принцип дії і пристрій
3. Мости з іскробезпечного вимірювальної схемою КСМ3-ПІ1000
3.1 Призначення
3.2 Технічні дані
3.3 Пристрій і принцип роботи
3.3.1 Електрична функціональна схема автоматичного урівноваженого моста.
3.3.2 Схема електрична принципова врівноважує мосту
3.3.3 Забезпечення іскробезпеки
3.4 Конструкція приладу
3.4.1 Підсилювач
3.4.2 Реверсивний електродвигун.
3.4.3 Вимірювальний блок
3.4.4 Привід діаграмного диска
3.4.5 Пристрій запису
3.5 Порядок установки.
4. Підсилювач У2-01-01
4.1 Пристрій
4.2 Підсилювач попередній (УП) Б-13.611.63-02
4.3 Підсилювач крайовий (УО) Б-13.611.65-01
4.4 Випрямляч Б-15.635.75
4.5 Переривач б-15.635.765. Використана література
1. Автоматичні мости для вимірювання температури.
Урівноважені автоматичні мости призначені для вимірювання, запису та регулювання електричних та неелектричних величин, пов'язаних функціональною залежністю з активним опором.
Широко поширені автоматичні мости для вимірювання і запису температури, що працюють в комплекті з терморезистором.
У автоматичних врівноважених мостах використовується четирехплечная мостова схема.
До основних властивостей автоматичного урівноваженого моста, відносяться: висока чутливість; компенсація впливу температурних змін опорів з'єднувальних проводів, можливість розширення меж виміру шунтуванням реохорда опором (без втрати лінійності шкали).
1. Чутливість автоматичного урівноваженого моста
ΔU м - напруга на виході вимірювальної схеми моста при зміні температури на Δt 0; t п - межа вимірювання по температурі (t п = t max-t min); γ - відносна наведена похибка вимірювань.
Рівняння шкали автоматичного моста можна отримати на підставі умов рівноваги мостової схеми для двох випадків (для спрощення розглядаємо вимірювальну схему автоматичного моста без опорів R ш і R п): t = t min і t = t min + Δt, тобто R t = R tmin (движок реохорда в точці 2) і R t = R tmin + ΔR t = R tmin + β t R tmin Δt, де β t - температурний коефіцієнт опору матеріалу термометра.
Визначимо ці умови:
(R tmin + Rл + R 1 + R рп) ∙ R 4 = R 2 ∙ (R 3 + R л), (2)
(R tmin + ΔR t + R л + R рп - R р) ∙ R 4 = (R 2 + R р) ∙ (R 3 + R л). (3)
Віднімаючи з рівняння (3) рівняння (2), отримуємо такий вираз:
(ΔR t - R р) ∙ R 4 = R р ∙ (R 3 + R л).
звідси
R р = ΔR t ∙ R 4 / (R 3 + R 4 + R л) = β t ∙ R tmin ∙ R 4 ∙ Δt / (R 3 + R 4 + R л). (4)
Рівняння шкали приладу можна записати в такому вигляді:
l = l п ∙ R р / R рп = (l п / R рп) ∙ (β t ∙ R tmin ∙ R 4 / (R 3 + R 4 + R л)) ∙ Δt = c ∙ Δt; (5)
з ≡ (l п / R рп) ∙ (β t ∙ R tmin ∙ R 4 / (R 3 + R 4 + R л)), де l п - повна довжина реохорда.
Отриманий вираз (5) свідчить про те, що шкала приладу лінійна. Зміна опору з'єднувальних проводів (ΔR л), яке може бути викликано зміною температури навколишнього середовища, не робить істотного впливу на показання приладу завдяки трипровідною схемі включення терморезистора. Покажемо це.
Рівноважний стан схеми для деякого опору терморезисторов R t і опору лінії R л визначається співвідношенням
(R t + R л + R 1 + R рп - R р) ∙ R 4 = (R 2 + R р) ∙ (R 3 + R л). (6)
якщо припустити, що опір з'єднувальних проводів змінилося на ΔR л, то показання автоматичного моста залишаться незмінними, якщо буде виконуватися умова
(R t + R л + ΔR л + R 1 + R рп - R р) ∙ R 4 = (R 2 + R р) ∙ (R 3 + R л + ΔR л). (7)
віднімаючи з (7) вираз (6), отримаємо
ΔR л ∙ R 4 = (R 2 + R р) ∙ ΔR л, тобто R 4 = R 2 + R р. (8)
У процесі вимірювань R р змінюється, тому повна компенсація впливу ΔR л можлива для однієї точки шкали, для якої виконується умова (8). Доцільно виконання цієї умови для середини шкали. Тоді похибка, викликана змінами опорів з'єднувальних проводів, для всієї шкали приладу незначна.
У цьому випадку вибір опору визначається співвідношенням
R 4 = R 2 + R рп / 2. (9)
При градуюванні опір кожного із з'єднувальних проводів передбачається рівним 2.5 Ом. Для їх підгонки до розрахункового значення служать спеціальні зрівняльні котушки.
Автоматичні мости, мають зменшене вплив зовнішніх наведень (третій з'єднувальний провід входить у діагональ джерела живлення, а не в підсилювач).
Самонагрев термометра усувається відповідним вибором R огр (для усунення похибки від самонагрева струм у термометрі не повинен перевищувати 7 - 8 мА). Нестабільність перехідного опору контакту движка реохорда не вносить похибки в вимірювання, так як воно включено послідовно з великим за величиною вхідним опором підсилювача. Термо-і контактна ЕРС усуваються при живленні схеми моста змінним напругою.
2. Мідні термометри опору ТСМ.
2.1. Призначення.2.1.1. Термометри опору ТСМ призначені для вимірювання температури рідких і газоподібних середовищ в промислових умовах.
2.1.2. Термометри опору працюють в комплекті з логометра або автоматичними мостами.
2.2. Технічні дані.Температурні межі вимірювання від -50 до +100 0 С.
Градуювання: гр. 23.
Конструкція головки: для ТСМ-Х, ТСМ-XII та ТСМ-XIV звичайна; ТСМ-XI - без головки з кабельним виводом бренду СРГ; ПВМ-239 - з бризгонепроніцаемим штепсельних роз'ємом та проводом РПШЕ.
Стійкість до механічних впливів: для ТСМ-Х, ТСМ-XII, ТСМ-XIV та ТСМ-XI - звичайна, для ТСМ-239 - вібротряскоустойчівие і міцні.
Інерційність термометрів опору велика.
Термометри з нерухомим штуцером, ТСМ-XIV - з рухомим штуцером.
2.3. Принцип дії і пристрій.
Принцип дії заснований на властивості металів збільшувати своє електричний опір при підвищенні температури.
Чутливий елемент мідних термометрів опору складається з мідного ізольованого дроту марки ПЕВ-2 діаметром
Чутливі елементи з колодками термометрів типу ТСМ-Х, ТСМ-XIV поміщені в захисну арматуру з голівкою. Колодка кріпиться до голівки за допомогою скоби. Головка закривається металевою кришкою. Чутливий елемент з кабелем СРГ термометра ТСМ-XI вставляється в захисну арматуру зі штуцером. На кабель надівається ущільнювальний карболітовий штуцер, який ввертається в металевий штуцер захисної арматури.
3. Мости з іскробезпечного вимірювальної схемою КСМ3-ПІ1000.
3.1. Призначення.
КСМ3-ПІ представляє собою стаціонарний одноточковий показує і реєструючий прилад з записом на діаграмній диску.
Автоматичний врівноважує міст призначений для контролю і запису температури або інших величин, зміни значень яких можуть бути перетворені у зміну активного опору.
Прилад КСМ3-ПІ з іскробезпечного вимірювальної ланцюгом. Він працює в комплекті з серійно випускається первинним перетворювачем, які не мають власного джерела струму і не володіють індуктивністю або ємністю. Прилад виконаний так, що аварійні режими, що виникають у них в результаті короткого замикання, обриву чи виходу з ладу будь-якого елемента і т.п., не можуть викликати іскру в ланцюзі первинного перетворювача, здатну запалити вибухонебезпечну суміш, у якій встановлений датчик ( термоперетворювач опору).
Серійно випускаються датчики, які не мають власного джерела струму, а також не володіють індуктивністю або ємністю і працюють в комплекті з приладом, можна встановлювати в приміщеннях всіх класів, відповідно до класифікації ПУЕ, що містять вибухонебезпечні концентрації сумішей 1, 2, 3 та 4-ї категорії , груп Т1, Т2, Т3, Т4, Т5 згідно з класифікацією ПВВРЕ. На установках класу В-1Г потрібно використовувати датчики, які відповідають всім перерахованим вище вимогам і призначені для роботи на відкритому повітрі.
При цьому сам прилад потрібно встановлювати тільки поза вибухонебезпечних приміщень.
Прилад призначений для експлуатації при температурі навколишнього повітря від плюс 5 до плюс 50 0 С і верхньому значенні відносної вологості 80% при температурі 35 0 С і більше низьких температурах без конденсації вологи.
Навколишнє повітря не повинен містити шкідливих домішок, що викликають корозію, і механічних включень (особливо струмопровідних), які можуть вплинути на роботу приладу.
3.2. Технічні дані.
Межа основної зведеної похибки показань приладів на всіх відмітках шкали при температурі навколишнього повітря 20 0 С не перевищує 0.5% від нормує значення вимірюваної величини. За нормуюче значення приймається різниця кінцевих значень допустимі межі.
Варіація приладу не повинна перевищувати абсолютного значення межі похибки за показаннями.
Прилад має контроль справності. При перемиканні приладу в положення «контроль» покажчик встановлюється навпроти контрольної позначки з похибкою
Час проходження дороговказом усього шкали 16 с.
Допустима величина викиду пише пристрою не повинна перевищувати 1.5% від нормує значення вимірюваної величини.
Характер заспокоєння приладу повинен бути таким, щоб покажчик встановлювався не більше ніж після трьох напівколивань.
Перевіряються ланцюга | Випробувальна напруга, В | Мінімальна припустима опір ізоляції при нормальних умовах, МОм |
| Вимірювальний ланцюг - корпус | 500 | 100 |
| Вимірювальний ланцюг - силова ланцюг | 1500 | 100 |
| Вимірювальний ланцюг - сигнальні ланцюги з напругою 220 В | 1500 | 100 |
| Силова ланцюг - корпус | 1000 | 40 |
Циферблат приладу круглий, білого кольору.
Довжина шкали
Диск діаграмні із зовнішнім діаметром
Час одного обороту діаграми 24 год
Харчування силового ланцюга приладу 220 В, 50 Гц. Споживана потужність приладу не перевищує 40 ВА.
Вимірювальний ланцюг харчується від обмотки силового трансформатора підсилювача.
При зміні напруги живлення силової електричної ланцюга приладу на плюс 10% і мінус 15% від номінального значення зміна свідчень не перевищує половини абсолютного значення межі допустимої основної зведеної похибки.
Зміна показань приладу, викликане зміною температури навколишнього повітря від 20 0 С до будь-якої температури в межах від 5 до 50 0 С, на кожні 10 0 С не повинна перевищувати 0,3% від нормує значення вимірюваної величини. Зміна показань приладів, викликане впливом зовнішнього магнітного поля напруженістю 400 А / м, утвореного змінним струмом частотою 50 Гц, при самих несприятливих фазі і спрямованості поля, не повинно перевищувати 1.0% від нормує значення вимірюваної велічіни.Ізмененіе показань приладів, викликане впливом паразитного напруги постійного і змінного струмів між будь-яким вимірювальним затиском і заземленим корпусом (поздовжня перешкода), дорівнює 100% діапазону вимірювання приладу і має будь-фазовий кут, не повинно перевищувати половини межі основної допустимої похибки приладу.
Варіація показань приладів при цьому не повинна перевищувати абсолютного значення межі основної допустимої похибки.
У врівноважених мостах за діапазон вимірювання приймається твір вхідного опору на діапазон вимірювання струму датчика.
Захід покажчика за крайні відмітки шкали повинен бути не менше 1.0% від довжини шкали.Прібор має пристрій тривалої багатодобових запису. Ширина лінії запису не повинна перевищувати
Імовірність безвідмовної роботи за 2000 годин - 0.82%; середній термін служби - 6 років; ресурс приладу до середнього ремонту повинен бути не менше 16000 годин. Під ймовірністю безвідмовної роботи розуміється ймовірність того, що в даному інтервалі часу або в межах заданої напрацювання не виникає відмова виробу.
3.3. Пристрій і принцип роботи.
3.3.1 Електрична функціональна схема автоматичного урівноваженого моста.
Схема (рис. 1) являє собою урівноважений міст, що складається з резисторів з постійними опорами R 1, R7, R8, опору реохорда 1 з повзунком і опору термоперетворювача Rt.
В одну з діагоналей моста через дільник подається напруга 1.5 В (50 Гц), інша діагональ підключена до входу врівноважує системи, що складається з підсилювача 2 і електродвигуна 3. електродвигун через редуктор 4 пов'язаний з повзунком реохорда, дороговказом і пером (останнє на схемі не показано). При зміні контрольованої температури змінюється опір термоперетворювача, що виводить з рівноваги бруківку ланцюг. З'являється напруга неузгодженості, яке посилюється підсилювачем і приводить в обертання електродвигун. Вал електродвигуна пов'язаний з движком реохорда так, що переміщення повзунка по реохордів триває до положення, що забезпечує урівноваження мостовий ланцюга. Таким чином, положення повзунка і пов'язаних з ним покажчика і пера приладу однозначно визначає величину опору термоперетворювача, і, отже, величину вимірюваної температури.
3.3.2 Схема електрична принципова врівноважує мосту.
Харчування вимірювальної ланцюга (рис. 2) здійснюється напругою 6.3 В змінного струму однієї з обмоток підсилювача.
Опір резисторів R1, R2, R7, R8 мостовий ланцюга визначається розрахунковим шляхом для кожної градуювання і межі вимірювання приладу.
Дані резисторів вимірювальної ланцюга приладу КСМ3-ПІ.
Позначення градуювання | Діапазони вимірювань, 0 С | R1 | 2. R4 | R7 | R8 | R10 |
| Ом | ||||||
| 23 | Від -50 до 0 0т -50 до +50 | 300 | 9.88 20.66 | 300 | 51.39 60.58 | 9.22 20.10 |
Опір обмотки реохорда становить приблизно 202 Ом (для намоток зі сплаву ПДВ-20) або близько 85 Ом (для намоток з манганина). Обмотка реохорда шунтується резистором R4, величина якого підбирається окремо до кожного реохордів в залежності від градуювання і межі вимірювань. Струмознімач реохорда має опір таке ж, як і обмотка реохорда, і для зменшення наведень від магнітних полів закорочений.
Шлейфи служать для точного регулювання розмаху шкали приладу при градуюванні, а також для компенсації похибки, викликаної зносом обмотки реохорда. Допускається включення одного шлейфу послідовно з обмоткою реохорда.
Резистор R6 служить для зниження напруги живлення вимірювального ланцюга від обмотки 6.3 В силового трансформатора підсилювача.
Так як довжина і переріз проводів, що з'єднують термоперетворювач опору з приладом, можуть бути різними в залежності від місця установки, то в вимірювальну ланцюг мосту введені зрівняльні котушки R2 і R9, опір яких під час монтажу зменшують на величину опору з'єднувальних проводів.
Початковий опір вирівнюючої котушки становить 2.5 Ом.
Третій з'єднувальний провід ланцюга термоперетворювача вводять з метою зменшення похибки приладу від зміни опору мідних з'єднувальних проводів при відхиленні температури навколишнього середовища від нормальної. У мостах також введено контроль справності приладу. При установці перемикача в положення «контроль» і перемички в положення «градуювання» клеми А, В, С замикаються і паралельно резистору R8 включається резистор R10, що викличе розбалансування схеми. Покажчик має встановитися проти червоної позначки на шкалі.
3.3.3 Забезпечення іскробезпеки.
Іскробезпека вимірювальної ланцюга приладу забезпечується:
- Спеціальним конструктивним виконанням елементів і приладу;
- Введенням в схему стабілізованого джерела живлення ІПС3-01І і підсилювача в іскробезпечних виконанні У2-01-01;
- Під'єднання датчика на окремий клемник, закритий опломбованій кришкою;
- Наявністю на кришці приладової таблички з позначенням виду вибухозахисту, написи «іскробезпечний ланцюг» на кришці реохорда, а також на кришці, що закриває перехідну колодку;
- Пломбування шасі і кришки приладу;
- Невзаємозамінні штепсельних роз'ємів. Невзаємозамінні забезпечується відповідною довжиною джгутів і різними типами роз'ємів;
- Установкою на вході підсилювача спеціального нероз'ємного іскрозахисними блоку, залитого термореактивним компаундом і складається з двох пар зустрічно-паралельно включених діодів D1 - D4 і двох обмежувальних резисторів R11, R12. при цьому передбачається дублювання діодів.
Джгути іскробезпечних ланцюгів пофарбовані в синій колір і відокремлені від іскрових джгутів на відстань не менш 8 мм . Монтаж іскробезпечних ланцюгів виконаний окремими джгутами, укладеними в трубку або екранованими.
3.4. Конструкція приладу.
Прилад КСМ3-ПІ конструктивно виконані у прямокутному сталевому корпусі, пристосованому для щитового монтажу. Корпус приладу закритий кришкою з заскленим круглим вікном, через які видно шкала, діаграмні диск, покажчик і перо з власником. На лицьовій стороні шасі встановлені вимикач і запобіжник. Шасі приладу фіксується в робочому положенні засувкою, розташованої праворуч на шасі. Щоб відкрити шасі, потрібно натиснути на рукоятку засувки вгору і потягнути шасі на себе.
На внутрішній стороні шасі встановлені реохордів, реверсивний двигун, привід діаграмного диска, перехідна колодка.
На задній стінці корпусу розташовані: вимірювальний блок, підсилювач, блок конденсаторів, роз'єм зовнішніх з'єднань, перехідна колодка.
При необхідності кришка приладу легко знімається, для чого достатньо натиснути на верхню вісь шарніра і втопити її на глибину, рівну товщині рамки корпусу. При знятті кришки потрібно дотримуватися обережності - необхідно притримати вісь рукою для запобігання виштовхування її пружиною.
Намотування реохорда і токос'емника розміщені на пластмасовому каркасі, що має дві кільцеві проточки. В якості підстави для намотування реохорда застосовується ізольована мідний дріт. Усередині каркаса розташовані шунтувальний резистор і шлейфи. Шлейфи виконані у вигляді натягнутої петлі, гілки якої з'єднуються між собою рухомими повзунками. Після переміщення повзунків по зашморгу вони повинні бути зафіксовані. Повзунок реохорда укріплений на металевому важелі, закріпленому на втулці, яка наводиться в обертання реверсивним двигуном. Реохордів закритий сталевий знімною кришкою, яка захищає його від наведень, створюваних електромагнітними полями, і одночасно оберігає його від механічних пошкоджень.
3.4.1. Підсилювач.
У приладі встановлюється підсилювач в іскробезпечних виконанні У2-01-01.
Харчування підсилювача здійснюється від мережі змінного струму напругою 220 В, частотою 50 Гц.
Потужність, споживана напівпровідниковим підсилювачем - не більше 15 ВА.
Підсилювач спільно з реверсивним двигуном Д-32 працюють як нуль-індикатора і призначені для посилення напруги постійного струму з перетворенням його в змінний струм частотою 50 Гц, а так само змінного струму тієї ж частоти.
Регулювання коефіцієнта передачі підсилювача здійснюється резистором R5, вбудованому в підсилювачі, і R17, розташованому на виносному кронштейні ліворуч від підсилювача.
Іскробезпека вхідних і вихідних ланцюгів підсилювача забезпечується такими способами:
- Виведенням ланцюгів живлення вимірювальної схеми моста на окремий роз'єм Ш2 силового трансформатора;
- Введенням екранів в трансформатор підсилювача і виведенням первинної обмотки окремо від інших;
3.4.2 Реверсивний електродвигун.
У приладі встановлено реверсивний асинхронний електродвигун Д-32 з обмоткою управління на 12 В. напруга живлення обмоток збудження - 127 В.
Електродвигун призначений для переміщення повзунка реохорда, покажчика та пера, а також для приведення в дію інших кінематичних вузлів приладу. Асинхронні конденсаторні електродвигуни Д-32 виконані конструктивно разом з редуктором, що знижує обороти електродвигуна до 24 об / хв або 72 об / хв на вихідному валу редуктора, при номінальних напругах на обох обмотках двигуна і номінальному моменті на валу.
Статор електродвигуна складається з двох обмоток, намотаних на восьми однакових котушках. Кожна обмотка утворює дві пари явно виражених полюсів. Обмотка управління двигуна включається на вихід підсилювача, а обмотка збудження через дільник, що складається з двох конденсаторів, включається на напруга живлення 220 В.
Для узгодження опору обмотки керування, з вихідним опором підсилювача призначені конденсатори С3 і С4 ємністю по 50 мкФ. Конденсатори утворюють з керуючою обмоткою резонансний контур, настроєний на частоту 50 Гц.
Номінальний момент М н = 1700 гс * см при номінальній напрузі на обох обмотках двигуна і швидкості обертання вихідного валу 24 об / хв. Споживана потужність - не більше 12 ВА.
Ротор двигуна короткозамкнений, типу білячої клітини, зібраний з пластин електротехнічної сталі і обертається на кулькових підшипниках.
Двигун розрахований на режим тривалої експлуатації і особливого догляду не потребує. При нормальних умовах роботи не рідше двох разів на рік слід промивати підшипники і шестерні редуктора бензином. Перед установкою ротора в корпус шарикопідшипники рясно змастити консистентним мастилом ЦИАТИМ-201. зуби шестерень заповнити, а інші частини, що труться редуктора покрити цією ж мастилом.
Після складання двигун необхідно перевірити на напругу рушання. Двигун повинен обертатися в обох напрямках при напрузі на керуючій обмотці не більше 0.6 В.
3.4.3 Вимірювальний блок.
Всі резистори вимірювальної ланцюга змонтовані в блоці, укріпленому на задній стінці корпусу. У тому ж блоці змонтовані із зовнішньої сторони резистори R2 і R9.
Вихідні клеми «плюс», «мінус», A, B, C, наявні в блоці, виведені зовні на задню стінку приладу і закриті кришкою, що знімається. На цій кришці нанесений напис «Вхід / Іскробезпечне ланцюг».
Зрівняльні резистори R2 і R9 служать для підгонки опорів приєднувальних проводів термоперетворювача опору до величини 2.5 Ом.
У блоці встановлений перемикач, що дозволяє перемикати прилад з робочого стану в контрольне, а також перемичка. У положенні «робота» перемичка з схеми виключена, а в положенні «градуювання» використовується у контролі справності, замикаючи клеми B і C. Друкована плата зі встановленими на ній елементами схеми кріпиться до корпусу блоку.
Плата блоку покрита з боку монтажу спеціальним лаком, що оберігає її від окислення і замикання при попаданні на неї пилу.
3.4.4 Привід діаграмного диска.
Привід діаграмного диска складається з синхронного двигуна ДСД2-П1-220, редуктора і фрикційної планшайби. Остання дозволяє вручну правильно встановлювати діаграмні диск по відношенню до покажчика часу, укріпленого на платі приладу. Діаграмні диск надівається на маточину планшайби і закріплюється на ній швидкознімне шайбою. Швидкість обертання діаграми - 1 оборот за 24 години. Двигун приводу діаграми включається загальним перемикачем приладу.
3.4.5 Пристрій запису.
У приладах встановлена система для здійснення тривалого запису.
Перо пов'язано з покажчиком через шестерню реохорда і зубчастий сектор. Правильне положення пера на діаграмній диску встановлюється спеціальним регулювальним гвинтом, що зміщують утримувач пера по відношенню до важеля.
Перо можна знімати із власника, на який воно насаджено. Чорнила наливаються в чорнильницю, звідки по капіляру подаються на папір. Якість запису залежить від рівня чорнила в чорнильниці і може регулюватися зміною рівня. Наприклад, при записі у всьому діапазоні необхідно стежити, щоб рівень чорнила збігався з положенням пера на середині діаграмного диска. У міру витрати чорнила рекомендується піднімати чорнильницю.
У разі засмічення або потрапляння в капіляр повітря систему запису слід продути через виступаючий відведення в пробці чорнильниці.
3.5 Порядок установки.
Прилад повинен бути встановлений в добре освітленому приміщенні з чистим і сухим повітрям і незначно мінливою температурою. Бажано мати навколо щита, на якому встановлений прилад, засклену перегородку, що відокремлює його від іншої частини приміщення.
Прилад КСМ3-ПІ повинен бути встановлений тільки поза вибухонебезпечних приміщень.
Для зручності обслуговування вісь покажчика повинна знаходитися на висоті 1.4 - 1.6 м від рівня підлоги.
Бажано експлуатувати прилади при температурі не вище 40 0 С.
Харчування до приладів з термінала РША, встановлений на задній стінці корпусу.
Не можна розташовувати поблизу приладу потужні джерела електромагнітних полів (силові трансформатори, дроселі, електродвигуни, електричні печі, неекрановані силові кабелі тощо).
Живлення приладу здійснюється напругою 220 В змінного струму. При сильних перешкодах харчування подається через розділовий трансформатор потужністю не менше 100 ВА. Не допускається прокладання проводів силового ланцюга та вимірювальної лінії в одному джгуті або трубі.
Прилад підключається до мережі через плавкий запобіжник і двополюсний вимикач. Заземлення підключається до клеми «земля», розташованої на задній стінці приладу. Кабель термоперетворювача опору приєднується до клем блоку А, В і С, виведеним на задню стінку корпусу приладу.
Не можна допускати петель в сполучних проводах. Сполучні проводи повинні бути перевиті. Всі з'єднувальні та компенсаційні проводи від датчика повинні бути по всій довжині укладені в сталеву трубу, надійно заземлену у приладу.
Підключати до приладу термоперетворювач опору через зрівняльні опору слід в наступному порядку:
- Закоротіт клеми головки термоперетворювача опору мідним дротом невеликої довжини, виміряти сумарний опір з'єднувальних проводів попарно;
- За результатами вимірювання скласти три рівняння і визначити по них величину опору кожного дроту, що йде від датчика.
- Відмотати від резистора R2, включеного в лінію дроти А, частина дроту з опором, який дорівнює опору дроти А, а від резистора R9, включеного в лінію дроти С, частина дроту з опором, який дорівнює опору проводу С. зазначені вимірювання опору й припасування їх виробляють з максимальною точністю до тисячних часток Ома.
- Резистори R2 і R9 прикріпити із зовнішнього боку під кришкою вимірювального блоку, припаяти з'єднання і підключити ПВМ до приладу, попередньо знявши закорачивающую зволікання у його головки.
4. Підсилювач У2-01-01.
4.1 Пристрій.
Конструкція підсилювача виконана за блочно-модульним принципом і представляє собою набір функціональних блоків:
- Підсилювач попередній УП
- Підсилювач крайовий УО
- Трансформатор Тр
Блок УП виконаний у вигляді друкованої плати з розміщеними на ній елементами схеми.
Електричні з'єднання УП здійснюються за допомогою штепсельного роз'єму, через який приєднують до УП виходи вимірювальної схеми, і контактів для подпайкі проводів міжблокових сполук.
Кінцевий підсилювач УО виконаний на двох друкованих платах. Електричні з'єднання з зовнішніми ланцюгами здійснюються штепсельних роз'ємом, укріпленому на блоці, міжблочні контактами, розташованими на друкованій платі.
Трансформатор Тр виконаний на муздрамтеатрі ШЛМ 20x25 і забезпечений штепсельних роз'ємом для підключення живлення і контактами для міжблокових сполук.
4.2 Підсилювач попередній УП Б-13.611.63-02.
Сигнал змінного струму надходить з вимірювальної схеми приладу через штепсельний роз'єм Ш (контакти 1, 2) на первинну обмотку вхідного трансформатора Тр2. Вхідний трансформатор гальванічно поділяє ланцюг датчика приладу і спільну точку схеми підсилювача.
З вторинної обмотки трансформатора Тр2 сигнал надходить на прямий вхід (10) першого каскаду підсилення - Е2, виконаного на інтегральній мікросхемі.
Сигнал на виході (5) Е2 знаходиться у фазі з вхідним сигналом.
Инвертирующий вхід (9) Е2 використовується для введення з виходу сигналу негативного зворотного зв'язку. Глибина цієї зв'язку визначається необхідним посиленням і стабільністю роботи каскаду. Глибина негативного зворотного зв'язку встановлюється співвідношенням величин резисторів R3, R4, R5.
Посилення каскаду змінюється за рахунок зміни глибини зворотного зв'язку з допомогою змінного резистора R5. кратність регулювання підсилення не менш
Для запобігання порушення каскаду на високих частотах використовується конденсатор С1 і ланцюг R2, С2.для придушення другої гармоніки, яка виникає у вхідному ланцюзі блоку, або квадратурної складової підсилюється сигналу служить переривник виборчої зворотного зв'язку (переривник) Е3, включений у ланцюг негативного зворотного зв'язку Е2.
Принцип дії переривника заснований на тому, що негативний зворотний зв'язок каскаду, здійснювана по ланцюгу переривника, не впливає на ступінь посилення сигналу, що має такий же фазовий зсув, що і напруга, що управляє ланцюгом комутації переривника.
Харчування переривника здійснюється від модулюючого трансформатора Тр1. для якісної роботи переривника керуючу напругу повинно мати прямокутну форму, що досягається за допомогою ланцюга, що складається з діодів D1 і D2 і обмежувального резистора R6.
З виходу першого каскаду підсилюваний сигнал надходить через розділовий конденсатор С3 на вхід другого каскаду посилення Е5.
У другому каскаді до ланцюга ООС (висновки 4 і 5) може бути підключений зовнішній резистор для дистанційного зміни посилення всього підсилювача. У цей ланцюг може бути подано також керуюча напруга.
Харчування обох каскадів підсилювача здійснюється від модуля випрямляча Е4 з фільтрами і стабілізацією випрямленої напруги. Змінна напруга підводиться до висновків 2 і 4 випрямляча. З висновку: 1 знімається позитивне, а з виведення 5 негативне, щодо загальної точки (висновок 3), постійна напруга.
4.3 Підсилювач крайовий (УО) Б-13.611.65-01.
Кінцевий підсилювач включає в себе предоконечного підсилювач і підсилювач потужності.
Предоконечного підсилювач виконаний на транзисторах. Перший каскад - підсилювач на транзисторі, включеному за схемою з загальним емітером; другий каскад - повторювач, виконаний на транзисторах різної полярності, і відрізняється малим споживанням струму в режимі відсутності сигналу.
Підсилювач потужності виконаний на транзисторах за схемою послідовного живлення. Елементи ланцюга зміщення забезпечують роботу каскаду як АВ і його температурну стабільність.
Узгодження предоконечного підсилювача з підсилювачем потужності, а також інвертування фази для двотактної схеми підсилювача потужності здійснюється за допомогою перехідного трансформатора.
Негативний зворотний зв'язок, що здійснюється через резистор крім стабілізації коефіцієнта передачі кінцевого підсилювача, зменшує вихідний опір підсилювача. Це сприяє поліпшенню механічних характеристик двигуна і зниження добротності замкнутої системи, що стежить, наслідком чого є збільшення її стійкості.
Харчування предоконечного підсилювача здійснюється від випрямляча, зібраного за схемою подвоєння зі стабілізацією вихідної напруги.
Харчування підсилювача потужності здійснюється від випрямляча без фільтра.
Вихідні напруги стабілізуються стабілітронами.
4.5. Переривач Б-15.635.76.
Переривник складається з паралельно включених ланцюгів, утворених конденсатором С1 і інтегральним переривником Е1 в одного ланцюга, потім С2 і Е2 - в іншій. Переривники ланцюгами управління включені таким чином, що коли переривник Е1 знаходиться у відкритому стані, переривник Е2 закритий.
5. Використана література.
1. Потенціометри й урівноважені мости автоматичні, прилади з струмовим входом. Технічний опис та інструкція з експлуатації.
2. Прилади автоматичні слідкуючого зрівноваження. Технічний опис та інструкція з експлуатації.
3. Аналогові електровимірювальні прилади: Навчальний посібник для вузів за спец. «Інформ. - Вимір. техніка »/ О.Г. Бішард, Е.А. Кисельова, Г.П. Лебедєв та ін, - 2-е вид., Перераб. і доп. - М.: Вища Школа, 1991 - 415 с.
4. Мідні термометри опору ТСМ. Технічний опис та інструкція з експлуатації.
5. Підсилювачі У-1, У-2, У-3. Паспорт.
Шлейфи служать для точного регулювання розмаху шкали приладу при градуюванні, а також для компенсації похибки, викликаної зносом обмотки реохорда. Допускається включення одного шлейфу послідовно з обмоткою реохорда.
Резистор R6 служить для зниження напруги живлення вимірювального ланцюга від обмотки 6.3 В силового трансформатора підсилювача.
Так як довжина і переріз проводів, що з'єднують термоперетворювач опору з приладом, можуть бути різними в залежності від місця установки, то в вимірювальну ланцюг мосту введені зрівняльні котушки R2 і R9, опір яких під час монтажу зменшують на величину опору з'єднувальних проводів.
Початковий опір вирівнюючої котушки становить 2.5 Ом.
Третій з'єднувальний провід ланцюга термоперетворювача вводять з метою зменшення похибки приладу від зміни опору мідних з'єднувальних проводів при відхиленні температури навколишнього середовища від нормальної. У мостах також введено контроль справності приладу. При установці перемикача в положення «контроль» і перемички в положення «градуювання» клеми А, В, С замикаються і паралельно резистору R8 включається резистор R10, що викличе розбалансування схеми. Покажчик має встановитися проти червоної позначки на шкалі.
3.3.3 Забезпечення іскробезпеки.
Іскробезпека вимірювальної ланцюга приладу забезпечується:
- Спеціальним конструктивним виконанням елементів і приладу;
- Введенням в схему стабілізованого джерела живлення ІПС3-01І і підсилювача в іскробезпечних виконанні У2-01-01;
- Під'єднання датчика на окремий клемник, закритий опломбованій кришкою;
- Наявністю на кришці приладової таблички з позначенням виду вибухозахисту, написи «іскробезпечний ланцюг» на кришці реохорда, а також на кришці, що закриває перехідну колодку;
- Пломбування шасі і кришки приладу;
- Невзаємозамінні штепсельних роз'ємів. Невзаємозамінні забезпечується відповідною довжиною джгутів і різними типами роз'ємів;
- Установкою на вході підсилювача спеціального нероз'ємного іскрозахисними блоку, залитого термореактивним компаундом і складається з двох пар зустрічно-паралельно включених діодів D1 - D4 і двох обмежувальних резисторів R11, R12. при цьому передбачається дублювання діодів.
Джгути іскробезпечних ланцюгів пофарбовані в синій колір і відокремлені від іскрових джгутів на відстань не менш
3.4. Конструкція приладу.
Прилад КСМ3-ПІ конструктивно виконані у прямокутному сталевому корпусі, пристосованому для щитового монтажу. Корпус приладу закритий кришкою з заскленим круглим вікном, через які видно шкала, діаграмні диск, покажчик і перо з власником. На лицьовій стороні шасі встановлені вимикач і запобіжник. Шасі приладу фіксується в робочому положенні засувкою, розташованої праворуч на шасі. Щоб відкрити шасі, потрібно натиснути на рукоятку засувки вгору і потягнути шасі на себе.
На внутрішній стороні шасі встановлені реохордів, реверсивний двигун, привід діаграмного диска, перехідна колодка.
На задній стінці корпусу розташовані: вимірювальний блок, підсилювач, блок конденсаторів, роз'єм зовнішніх з'єднань, перехідна колодка.
При необхідності кришка приладу легко знімається, для чого достатньо натиснути на верхню вісь шарніра і втопити її на глибину, рівну товщині рамки корпусу. При знятті кришки потрібно дотримуватися обережності - необхідно притримати вісь рукою для запобігання виштовхування її пружиною.
Намотування реохорда і токос'емника розміщені на пластмасовому каркасі, що має дві кільцеві проточки. В якості підстави для намотування реохорда застосовується ізольована мідний дріт. Усередині каркаса розташовані шунтувальний резистор і шлейфи. Шлейфи виконані у вигляді натягнутої петлі, гілки якої з'єднуються між собою рухомими повзунками. Після переміщення повзунків по зашморгу вони повинні бути зафіксовані. Повзунок реохорда укріплений на металевому важелі, закріпленому на втулці, яка наводиться в обертання реверсивним двигуном. Реохордів закритий сталевий знімною кришкою, яка захищає його від наведень, створюваних електромагнітними полями, і одночасно оберігає його від механічних пошкоджень.
3.4.1. Підсилювач.
У приладі встановлюється підсилювач в іскробезпечних виконанні У2-01-01.
Харчування підсилювача здійснюється від мережі змінного струму напругою 220 В, частотою 50 Гц.
Потужність, споживана напівпровідниковим підсилювачем - не більше 15 ВА.
Підсилювач спільно з реверсивним двигуном Д-32 працюють як нуль-індикатора і призначені для посилення напруги постійного струму з перетворенням його в змінний струм частотою 50 Гц, а так само змінного струму тієї ж частоти.
Регулювання коефіцієнта передачі підсилювача здійснюється резистором R5, вбудованому в підсилювачі, і R17, розташованому на виносному кронштейні ліворуч від підсилювача.
Іскробезпека вхідних і вихідних ланцюгів підсилювача забезпечується такими способами:
- Виведенням ланцюгів живлення вимірювальної схеми моста на окремий роз'єм Ш2 силового трансформатора;
- Введенням екранів в трансформатор підсилювача і виведенням первинної обмотки окремо від інших;
3.4.2 Реверсивний електродвигун.
У приладі встановлено реверсивний асинхронний електродвигун Д-32 з обмоткою управління на 12 В. напруга живлення обмоток збудження - 127 В.
Електродвигун призначений для переміщення повзунка реохорда, покажчика та пера, а також для приведення в дію інших кінематичних вузлів приладу. Асинхронні конденсаторні електродвигуни Д-32 виконані конструктивно разом з редуктором, що знижує обороти електродвигуна до 24 об / хв або 72 об / хв на вихідному валу редуктора, при номінальних напругах на обох обмотках двигуна і номінальному моменті на валу.
Статор електродвигуна складається з двох обмоток, намотаних на восьми однакових котушках. Кожна обмотка утворює дві пари явно виражених полюсів. Обмотка управління двигуна включається на вихід підсилювача, а обмотка збудження через дільник, що складається з двох конденсаторів, включається на напруга живлення 220 В.
Для узгодження опору обмотки керування, з вихідним опором підсилювача призначені конденсатори С3 і С4 ємністю по 50 мкФ. Конденсатори утворюють з керуючою обмоткою резонансний контур, настроєний на частоту 50 Гц.
Номінальний момент М н = 1700 гс * см при номінальній напрузі на обох обмотках двигуна і швидкості обертання вихідного валу 24 об / хв. Споживана потужність - не більше 12 ВА.
Ротор двигуна короткозамкнений, типу білячої клітини, зібраний з пластин електротехнічної сталі і обертається на кулькових підшипниках.
Двигун розрахований на режим тривалої експлуатації і особливого догляду не потребує. При нормальних умовах роботи не рідше двох разів на рік слід промивати підшипники і шестерні редуктора бензином. Перед установкою ротора в корпус шарикопідшипники рясно змастити консистентним мастилом ЦИАТИМ-201. зуби шестерень заповнити, а інші частини, що труться редуктора покрити цією ж мастилом.
Після складання двигун необхідно перевірити на напругу рушання. Двигун повинен обертатися в обох напрямках при напрузі на керуючій обмотці не більше 0.6 В.
3.4.3 Вимірювальний блок.
Всі резистори вимірювальної ланцюга змонтовані в блоці, укріпленому на задній стінці корпусу. У тому ж блоці змонтовані із зовнішньої сторони резистори R2 і R9.
Вихідні клеми «плюс», «мінус», A, B, C, наявні в блоці, виведені зовні на задню стінку приладу і закриті кришкою, що знімається. На цій кришці нанесений напис «Вхід / Іскробезпечне ланцюг».
Зрівняльні резистори R2 і R9 служать для підгонки опорів приєднувальних проводів термоперетворювача опору до величини 2.5 Ом.
У блоці встановлений перемикач, що дозволяє перемикати прилад з робочого стану в контрольне, а також перемичка. У положенні «робота» перемичка з схеми виключена, а в положенні «градуювання» використовується у контролі справності, замикаючи клеми B і C. Друкована плата зі встановленими на ній елементами схеми кріпиться до корпусу блоку.
Плата блоку покрита з боку монтажу спеціальним лаком, що оберігає її від окислення і замикання при попаданні на неї пилу.
3.4.4 Привід діаграмного диска.
Привід діаграмного диска складається з синхронного двигуна ДСД2-П1-220, редуктора і фрикційної планшайби. Остання дозволяє вручну правильно встановлювати діаграмні диск по відношенню до покажчика часу, укріпленого на платі приладу. Діаграмні диск надівається на маточину планшайби і закріплюється на ній швидкознімне шайбою. Швидкість обертання діаграми - 1 оборот за 24 години. Двигун приводу діаграми включається загальним перемикачем приладу.
3.4.5 Пристрій запису.
У приладах встановлена система для здійснення тривалого запису.
Перо пов'язано з покажчиком через шестерню реохорда і зубчастий сектор. Правильне положення пера на діаграмній диску встановлюється спеціальним регулювальним гвинтом, що зміщують утримувач пера по відношенню до важеля.
Перо можна знімати із власника, на який воно насаджено. Чорнила наливаються в чорнильницю, звідки по капіляру подаються на папір. Якість запису залежить від рівня чорнила в чорнильниці і може регулюватися зміною рівня. Наприклад, при записі у всьому діапазоні необхідно стежити, щоб рівень чорнила збігався з положенням пера на середині діаграмного диска. У міру витрати чорнила рекомендується піднімати чорнильницю.
У разі засмічення або потрапляння в капіляр повітря систему запису слід продути через виступаючий відведення в пробці чорнильниці.
3.5 Порядок установки.
Прилад повинен бути встановлений в добре освітленому приміщенні з чистим і сухим повітрям і незначно мінливою температурою. Бажано мати навколо щита, на якому встановлений прилад, засклену перегородку, що відокремлює його від іншої частини приміщення.
Прилад КСМ3-ПІ повинен бути встановлений тільки поза вибухонебезпечних приміщень.
Для зручності обслуговування вісь покажчика повинна знаходитися на висоті 1.4 -
Бажано експлуатувати прилади при температурі не вище 40 0 С.
Харчування до приладів з термінала РША, встановлений на задній стінці корпусу.
Не можна розташовувати поблизу приладу потужні джерела електромагнітних полів (силові трансформатори, дроселі, електродвигуни, електричні печі, неекрановані силові кабелі тощо).
Живлення приладу здійснюється напругою 220 В змінного струму. При сильних перешкодах харчування подається через розділовий трансформатор потужністю не менше 100 ВА. Не допускається прокладання проводів силового ланцюга та вимірювальної лінії в одному джгуті або трубі.
Прилад підключається до мережі через плавкий запобіжник і двополюсний вимикач. Заземлення підключається до клеми «земля», розташованої на задній стінці приладу. Кабель термоперетворювача опору приєднується до клем блоку А, В і С, виведеним на задню стінку корпусу приладу.
Не можна допускати петель в сполучних проводах. Сполучні проводи повинні бути перевиті. Всі з'єднувальні та компенсаційні проводи від датчика повинні бути по всій довжині укладені в сталеву трубу, надійно заземлену у приладу.
Підключати до приладу термоперетворювач опору через зрівняльні опору слід в наступному порядку:
- Закоротіт клеми головки термоперетворювача опору мідним дротом невеликої довжини, виміряти сумарний опір з'єднувальних проводів попарно;
- За результатами вимірювання скласти три рівняння і визначити по них величину опору кожного дроту, що йде від датчика.
- Відмотати від резистора R2, включеного в лінію дроти А, частина дроту з опором, який дорівнює опору дроти А, а від резистора R9, включеного в лінію дроти С, частина дроту з опором, який дорівнює опору проводу С. зазначені вимірювання опору й припасування їх виробляють з максимальною точністю до тисячних часток Ома.
- Резистори R2 і R9 прикріпити із зовнішнього боку під кришкою вимірювального блоку, припаяти з'єднання і підключити ПВМ до приладу, попередньо знявши закорачивающую зволікання у його головки.
4. Підсилювач У2-01-01.
4.1 Пристрій.
Конструкція підсилювача виконана за блочно-модульним принципом і представляє собою набір функціональних блоків:
- Підсилювач попередній УП
- Підсилювач крайовий УО
- Трансформатор Тр
Блок УП виконаний у вигляді друкованої плати з розміщеними на ній елементами схеми.
Електричні з'єднання УП здійснюються за допомогою штепсельного роз'єму, через який приєднують до УП виходи вимірювальної схеми, і контактів для подпайкі проводів міжблокових сполук.
Кінцевий підсилювач УО виконаний на двох друкованих платах. Електричні з'єднання з зовнішніми ланцюгами здійснюються штепсельних роз'ємом, укріпленому на блоці, міжблочні контактами, розташованими на друкованій платі.
Трансформатор Тр виконаний на муздрамтеатрі ШЛМ 20x25 і забезпечений штепсельних роз'ємом для підключення живлення і контактами для міжблокових сполук.
| Шифр підсилювача | Позначення комплекту документації | Позначення комплектів документації модулів | ||
УП | УО | Тр | ||
| У2-01-01 | Б-12.647.70-02 | Б-13.611.63-02 | Б-13.611.65-01 | Б-13.652.09-01 |
| Позиційне позначення блоку | Позначення комплекту документації | Застосовувані в блоці уніфіковані модулі |
| УП | Б-13.611.63-02 | Вхідний трансформатор Б-13.651.99 Модулюючий трансформатор Б-13.651.99-01 Випрямляч Б-15.635.75 Переривач Б-15.635.76 |
Сигнал змінного струму надходить з вимірювальної схеми приладу через штепсельний роз'єм Ш (контакти 1, 2) на первинну обмотку вхідного трансформатора Тр2. Вхідний трансформатор гальванічно поділяє ланцюг датчика приладу і спільну точку схеми підсилювача.
З вторинної обмотки трансформатора Тр2 сигнал надходить на прямий вхід (10) першого каскаду підсилення - Е2, виконаного на інтегральній мікросхемі.
Сигнал на виході (5) Е2 знаходиться у фазі з вхідним сигналом.
Инвертирующий вхід (9) Е2 використовується для введення з виходу сигналу негативного зворотного зв'язку. Глибина цієї зв'язку визначається необхідним посиленням і стабільністю роботи каскаду. Глибина негативного зворотного зв'язку встановлюється співвідношенням величин резисторів R3, R4, R5.
Посилення каскаду змінюється за рахунок зміни глибини зворотного зв'язку з допомогою змінного резистора R5. кратність регулювання підсилення не менш
Для запобігання порушення каскаду на високих частотах використовується конденсатор С1 і ланцюг R2, С2.для придушення другої гармоніки, яка виникає у вхідному ланцюзі блоку, або квадратурної складової підсилюється сигналу служить переривник виборчої зворотного зв'язку (переривник) Е3, включений у ланцюг негативного зворотного зв'язку Е2.
Принцип дії переривника заснований на тому, що негативний зворотний зв'язок каскаду, здійснювана по ланцюгу переривника, не впливає на ступінь посилення сигналу, що має такий же фазовий зсув, що і напруга, що управляє ланцюгом комутації переривника.
Харчування переривника здійснюється від модулюючого трансформатора Тр1. для якісної роботи переривника керуючу напругу повинно мати прямокутну форму, що досягається за допомогою ланцюга, що складається з діодів D1 і D2 і обмежувального резистора R6.
З виходу першого каскаду підсилюваний сигнал надходить через розділовий конденсатор С3 на вхід другого каскаду посилення Е5.
У другому каскаді до ланцюга ООС (висновки 4 і 5) може бути підключений зовнішній резистор для дистанційного зміни посилення всього підсилювача. У цей ланцюг може бути подано також керуюча напруга.
Харчування обох каскадів підсилювача здійснюється від модуля випрямляча Е4 з фільтрами і стабілізацією випрямленої напруги. Змінна напруга підводиться до висновків 2 і 4 випрямляча. З висновку: 1 знімається позитивне, а з виведення 5 негативне, щодо загальної точки (висновок 3), постійна напруга.
4.3 Підсилювач крайовий (УО) Б-13.611.65-01.
Кінцевий підсилювач включає в себе предоконечного підсилювач і підсилювач потужності.
Предоконечного підсилювач виконаний на транзисторах. Перший каскад - підсилювач на транзисторі, включеному за схемою з загальним емітером; другий каскад - повторювач, виконаний на транзисторах різної полярності, і відрізняється малим споживанням струму в режимі відсутності сигналу.
Підсилювач потужності виконаний на транзисторах за схемою послідовного живлення. Елементи ланцюга зміщення забезпечують роботу каскаду як АВ і його температурну стабільність.
Узгодження предоконечного підсилювача з підсилювачем потужності, а також інвертування фази для двотактної схеми підсилювача потужності здійснюється за допомогою перехідного трансформатора.
Негативний зворотний зв'язок, що здійснюється через резистор крім стабілізації коефіцієнта передачі кінцевого підсилювача, зменшує вихідний опір підсилювача. Це сприяє поліпшенню механічних характеристик двигуна і зниження добротності замкнутої системи, що стежить, наслідком чого є збільшення її стійкості.
Харчування предоконечного підсилювача здійснюється від випрямляча, зібраного за схемою подвоєння зі стабілізацією вихідної напруги.
Харчування підсилювача потужності здійснюється від випрямляча без фільтра.
4.4 Випрямляч Б-15.635.75.
Діодний міст і обмотка трансформатора з середньою точкою утворюють два послідовно включених, різної полярності випрямляча, утворених двохполуперіодній схемі з середньою точкою кожен. На виході випрямлячів включені Г-образні фільтриВихідні напруги стабілізуються стабілітронами.
4.5. Переривач Б-15.635.76.
Переривник складається з паралельно включених ланцюгів, утворених конденсатором С1 і інтегральним переривником Е1 в одного ланцюга, потім С2 і Е2 - в іншій. Переривники ланцюгами управління включені таким чином, що коли переривник Е1 знаходиться у відкритому стані, переривник Е2 закритий.
5. Використана література.
1. Потенціометри й урівноважені мости автоматичні, прилади з струмовим входом. Технічний опис та інструкція з експлуатації.
2. Прилади автоматичні слідкуючого зрівноваження. Технічний опис та інструкція з експлуатації.
3. Аналогові електровимірювальні прилади: Навчальний посібник для вузів за спец. «Інформ. - Вимір. техніка »/ О.Г. Бішард, Е.А. Кисельова, Г.П. Лебедєв та ін, - 2-е вид., Перераб. і доп. - М.: Вища Школа, 1991 - 415 с.
4. Мідні термометри опору ТСМ. Технічний опис та інструкція з експлуатації.
5. Підсилювачі У-1, У-2, У-3. Паспорт.