ТИПЫ И ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ

Логометры.

Вторичными измерительными приборами для термопреобразова­телей сопротивления служат логометры и уравновешенные мосты

При наличии дополнительных устройств они могут осуществлять измерение, запись, регулирование и сигнализацию температуры.

Применение логометров наиболее целе­сообразно при измерении низких минусовых (от -200 °С) и невысоких плюсовых температур (до +500 °С), так как в данном случае они об­ладают большой надежностью по сравнению с милливольтметрами.

АВТОМАТИЧЕСКИЕ ЭЛЕКТРОННЫЕ ПОТЕНЦИОМЕТРЫИ МОСТЫ

Электронные автоматические потенциометры и уравновешенные мосты применяют для измерения, записи и регулирования температуры и других величин, изменение значений которых может быть преобразо­вано в напряжение постоянного тока или в изменение активного сопро­тивления.

Приборы состоят из трех основных узлов: измерительной схемы, электронного усилителя и отсчетного устройства. В основу работы авто­матических потенциометров положен компенсационный метод измере­ния, основанный на уравновешивании измеряемой величины другой известной величиной. Компенсационный метод характеризуется высо­кой точностью измерения.

Типовая измерительная схема автоматического потенциометра приведена на рис. В одну диагональ мостовой схемы включен ста­билизированный источник питания У2, в другую через нуль-индикатор У1 подается ЭДС датчика УЗ. Если измеряемая ЭДС равна падению на­пряжения на реохорде Rр, то к усилителю У1, выполняющему функцию нуль-индикатора, будет подведен нулевой сигнал и вся система будет находиться в равновесии. При изменении ЭДС датчика на величину, рав­ную или большую чувствительности усилителя, на вход последнего по­дается напряжение разбаланса, которое после преобразования и усиле­ния воздействует на уравновешивающий электродвигатель. Ротор по­следнего, вращаясь, перемещает движок реохорда до равновесного сос­тояния схемы. Вращение выходного вала реверсивного электродвига­теля с помощью механической передачи преобразуется в перемещение указателя.

Так как каждому значению ЭДС датчика соответствует определенное положение движка реохорда и указателя, то в момент равновесия схемы положение указателя определяет значение измеряемого параметра.

Уравновешивающим устройством в измерительных схемах потенциометров является реохорд Rp, состоящий обычно из рабочей и токосъемной спиралей, выполненных из устойчивой к износу и коррозии воль-фрамопалладиевой проволоки, намотанной на две изолированные мед­ные шинки. Для повышения надежности работы схемы движок реохорда снабжают контактами, выполненными из сплава золото — серебро — медь. В основу работы электронных автоматических мостов положен нулевой метод измерения сопротивления.

Уравновешенные мосты. (ГОСТ 7164—78*)—наиболее распространенные измерительные приборы, применяемые в комп­лекте с термопреобразователем сопротивления. Принцип действия уравновешенного моста основан на так называемом ну­левом методе измерений.

ТИПЫИ ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ

Различают следующие типы автоматических электронных потенцио­метров и мостов:

- показывающие, регистрирующие (самопишущие);

- показывающие и регистрирующие (самопишущие).

В зависимости от назначения любая группа приборов может иметь следующие исполне­ния: с регулирующим устройством; с задатчиками для регулирующих устройств; с дополнительными устройствами, служащими для сигна­лизации, передачи информации об измеряемой величине, выдаче электри­ческих или пневматических сигналов.

В зависимости от условий эксплуа­тации приборы имеют следующие исполнения: обыкновенное; обыкно­венное с искробезопасной измерительной цепью; тропическое; тропи­ческое с искробезопасной измерительной цепью.

По числу измеритель­ных систем регистрирующих устройств приборы подразделяют на одно­канальные, многоканальные, а по числу контролируемых точек - на одноточечные, многоточечные.

Устанавливают следующие классы точности приборов: 0,25; 0,5; 1,0; 1,5.

По виду регистрации приборы разделяют на следующие группы:

с регистрацией в прямоугольных координатах; с регистрацией в поляр­ных координатах.

Разброс точек записи в многоточечных приборах не должен выхо­дить за пределы допустимой основной погрешности записи.

В приборах должен быть обеспечен заход указателя за крайние отметки шкалы. Запись должна производиться непрерывной линией; ширина линии записи не должна превышать для приборов с шириной поля регистрации диаграммной ленты или дис­ка, мм: до 100 - 0,8 мм, свыше 100 до 250 — 1 мм; свыше 250 - 1,2 мм.

Многоточечные регистрирующие приборы должны выпускаться с многоцветной записью.

Логометры.

Вторичными измерительными приборами для термопреобразова­телей сопротивления служат логометры и уравновешенные мосты. При наличии дополнительных устройств они могут осуществлять измерение, запись, регулирование и сигнализацию температуры.

Применение логометров наиболее целе­сообразно при измерении низких минусовых (от -200 °С) и невысоких плюсовых температур (до +500 °С), так как в данном случае они об­ладают большой надежностью по сравнению с милливольтметрами. Принципиальная схема пирометрического логометра показана на рис. 14.

Пирометрические логометры являются магнитоэлектрическими при­борами и состоят из измерительного механизма и измерительной схемы. Измерительный механизм логометра состоит из двух жестко связанных между собой скрещенных рамок 1, вращающихся на одной оси в магнит­ном поле постоянного магнита 2. Воздушный зазор между полюсами магнита и сердечником 4 сделан неравномерным, в результате чего маг­нитная индукция в воздушном зазоре между ними будет непостоянная. Наибольшее значение магнитная индукция будет иметь у середины по­люсных наконечников, наименьшее — в зазоре у краев.

Рамки логометров изготовляют из тонкой медной проволоки и сое­диняют таким образом, чтобы их вращающиеся моменты М1 и М2 были направлены навстречу друг другу. Подвод тока к рамкам осуществляет­ся по трем спиральным пружинам с очень малым противодействующим моментом.

Измерительная схема логометра состоит из двух параллельных це­пей (плеч), питаемых от источника постоянного тока 3.

Действие прибора основано на измерении отношения токов, прохо­дящих в двух параллельных цепях, питаемых от постороннего источника тока, в каждую из которых включено по одной рамке. Таким образом, ток от источника питания, разветв­ляясь, проходит по двум цепям: че­рез сопротивление R и обмотку од­ной рамки, через термопреобразова­тель сопротивления Rt и обмотку другой рамки. Значение этих токов обратно пропорционально сопротив­лениям плеч логометра. Токи I1 и I2, проходящие по соответствующим рамкам, создают вращающие момен­ты M1 и М2, действующие на рамки в противоположных направлениях. При равенстве сопротивлений в пле­чах, токи в них будут равны, а следовательно, вращающие моменты М1 и M2 тоже равны и подвижная система находится в равновесии.

При увеличении сопротивления датчика (за счет его нагревания) величина тока в рамке R2 уменьшится, а вместе с этим уменьшится и мо­мент, создаваемый этой рамкой М2.

Равенство моментов М1 и М2 нарушится и подвижная система логометра начнет поворачиваться в сторону действия большого момента. Таким образом, рамка R1, по которой протекает теперь больший ток, попадает в область более слабого магнитного поля, что ведет к уменьше­нию момента M1, а рамка R 2, наоборот, начинает входить в область более сильного магнитного поля, что ведет к увеличению момента M2.

Новое равновесие подвижной системы прибора наступит, когда вращающие мо­менты рамок сравняются. Следовательно, различным температурам со­противления датчика будут соответствовать различные углы поворота рамок, зависящие от отношения величины токов, проходящих в рамках.

Для компенсации изменения сопротивления соединительных прово­дов при колебании температуры окружающей среды предусмотрен тре­тий провод cd.

При трехпроводной схеме сопротивления проводов а и б оказы­ваются включенными в различные цепи измерительной схемы и изме­нение сопротивления этих проводов, вызванные внешними условиями, взаимно компенсируются.