Логометри та автоматичні мости

Рухлива система логометра складається із двох схрещених під гострим кутом й жорстко зв'язаних між собою рамок А и Д вільно обертових на одній осі в кам'яних підп'ятниках. Рамки розміщені в зазорі між циліндричним сердечником 2 і полюсними черевиками 3 постійні магніти 1. На кожній з рамок намотане однакове число витків тонкого мідного дроту.

1 - постійний магніт; 2 - сердечник; 3 – полюсні черевики; 4 - пружинки; 5 -стрілка; 6 - шкала; 7 - панель резисторів; А, В - рамки; Б - джерело струму; R 1-R3 - постійні резистори плечей мосту; R4, R5 - резистори для температурної компенсації; Rt - опір термоперетворювача; Ry - зрівняльний резистор; Rq - еталонний резистор.

На відміну від магнітоелектричних мілівольтметрів у логометрах зазори збільшуються від центра полюсних черевиків до їхніх країв. У зв'язку із цим магнітне поле, у якому поміщені рамки, нерівномірно, так як його напруженість зменшується від центра до країв полюсних черевиків. Живлення прилад здійснюється від батареї Б напругою 4В включеної так, що обертаючі моменти рамок спрямовані назустріч один одному. До рамок струм підводить через пружинки 4 з тонких срібних стрічок. Ці пружинки повертають стрілку 5 приладу у вихідне положення при знятті напруги.

Струм від батареї розгалужується у точці С і проходить у двох напрямках: через постійний резистор R1 і рамку А та через термоперетворювач опору R_t і рамку В. 1 випадку рівності опорів в обох ланцюгах струми в рамках: А и В будуть однакова, тоді рухлива система займе симетричне положення щодо лінії NS, що проходить через крапки з максимальною магнітною індукцією в обох зазорах.

Кут повороту рухливої системи залежить від відношення сил струмів, що проходять у рамках. Якщо термоперетворювач під впливом температури змінить свій опір, то через одну рамку логометра піде струм більшої величини й система буде повертатися убік більшого діаметра. При повороті рухливої системи рамка, по якій тече струм більшої величини, переходить у місце, де поле більш слабке, і момент, що діє на цю рамку, зменшується. Одночасно інша рамка, повертаючись у тім же напрямку, увійде в більш сильне поле і її обертаючий момент збільшиться. Кут відхилення стрілки буде пропорційний зміні опору термоперетворювача й, отже, його температури, що дає можливість градуювати шкалу логометр у градусах.

Логометр включений як вимірювальний прилад у схему електричного мосту опорів, у якій Rl, R2, R3 -постійні резистори плечей мосту; R_t - змінний опір термоперетворювача; R4 і R5 — резистори, призначені для температурної компенсації виміри кута повороту рухливої системи; R_э – еталонний резистор, використовуваний для заміни термоперетворювача при припасуванні опору проводів (лінії) з'єднуючих термоперетворювача із логометром (при певнім значенні температури навколишнього середовища опору R_э i Rt рівні); Ry- зрівняльний резистор, призначений для додавання опору резистора R_вн проводів (лінії).

Дана схема одержала назву двопроводної. Основним недоліком двопроводної схеми є залежність показань логометра від зміни опору проводів. Створено логометри Л-64И, що працюють як по двох, так і по трьох провідній системі, при якій вплив зміни опору сполучних проводів значно зменшується.

У схемі логометра Л-64И передбачені два зрівняльні резистори R_y по одному на кожній лінії від термоперетворювача опору. Крім того, що живить підводить не до точки М, як у схемі двопровідного логометра, а до точки Н, тобто до голівки термоперетворювача. Таким чином, від голівки в трипровідній схемі логометра Л-64И відходять не два провідники, а три (на малюнку третій провідник показаний пунктирною лінією).

Крім логометрів Л-64И, що є вимірювальними приладами, випускаються логометри ЛР-64. Логометри ЛР-64 мають вимірювальну й регулюючу частини. Остання являє собою високочастотний генератор з індуктивними обмотками на феритових сердечниках і підсилювач на трьох транзисторах.

Логометр має схожі неполадки з мілівольтметром, методи усунення майже такі. Відрізняються тільки у силу особливостей конструкції.

Ремонт. Для ремонту знімають кожух і оглядають деталі приладу. За допомогою пінцета перевіряють надійність і якість пайок схеми. Перевірці підлягають безмоментні уведення й вся рухлива система. Перевіряють, немає чи сторонніх часток у магнітному зазорі. Спостерігають за переміщенням рамок у кільцевому зазорі й стрілки щодо інших частин приладу.

При необхідності заміни кернів або агатів видаляють рухливу систему. Зробивши відповідну заміну зношених деталей, логометр збирають. По закінченні складання перевіряють надійність ізоляції струмоведучих частин стосовно корпуса. Із цією метою між корпусом і всіма затискачами, з'єднаними накоротко, створюють напругу 500 В змінного струму. Прилади, що пройшли перевірку ізоляції, надходять на балансування рухливої системи.

Перед балансуванням ще раз перевіряють відсутність затирань у рухливій системі. Для балансування прилад установлюють у нормальне положення й підключають живлення, після чого на магазині опорів, підключеному замість термометра, уводять опір, що відповідає середній оцінці шкали. Зауважують положення стрілки щодо оцінки й, повертають прилад на 90° так, щоб вісь і вістря стрілки були в горизонтальному положенні. У цьому положенні перевіряють урівноваженість стрілки й грузиків. При повній рівновазі системи стрілка повинна перебувати на заміченій раніше крапці шкали. Якщо стрілка зміщена, то можливі два положення:

стрілка йде вбік, якщо її момент більше моменту грузиків; щоб зрівноважити систему, потрібно грузики перемістити далі від осі, тобто збільшити довжину важеля;

стрілка йде нагору, якщо її момент менше моменту–грузиків, отже, треба пересунути грузики ближче до осі.

Щоб визначити, яким із грузиків користуватися при балансуванні, прилад повертають на 90° у тій же площині, щоб стрілка була спрямована вертикально долілиць, і відзначають її положення. Якщо стрілка йде вправо від середини шкали, момент лівого грузика більше моменту правого, якщо вона йде вліво - момент правого грузика більше моменту лівого.

Після переміщення грузиків прилад знову повертають у двох взаємно перпендикулярних площинах і знову пересувають той або інший грузик. Балансування вважають закінченим, якщо при повороті приладу в зазначені при перевірці положення відхилення стрілки не будуть виходити за межі припустимої погрішності.

Регулювання. Підганяють опір 1 і 4 (мал. 122) так, щоб повний кут відхилення стрілки становив 72 ± 2°. Для цього термометр заміняють магазином М₃, а опір — відповідно магазинами М1 і М2.

Рис. 122. Схема регулювання логометра.

На магазині М₃ установлюють опір термометра для початкової оцінки шкали (по градуюровочним таблицям) плюс 5 Ом, включають струм і спостерігають за положенням стрілки. Потім установлюють значення опору термометра для кінцевої оцінки шкали плюс 5 Ом і спостерігають за відхиленням стрілки. За результатами двох спостережень роблять регулювання.

Якщо стрілка не доходить до нуля, зменшують опір на магазині Мі якщо переходить початкову оцінку, опір збільшують. Якщо стрілка відхиляється не на повний кут, тобто не доходить до кінцевої оцінки, зменшують опір магазина М₂, якщо переходить — збільшують.

Після регулювання стрілки наприкінці шкали перевіряють установку стрілки на початкову оцінку й, якщо необхідно, ще раз змінюють опір магазина М3 і перевіряють установку стрілки на кінцевій оцінці шкали. Припасування опорів М₁ і М₂ роблять по черзі доти, поки при відповідних значеннях опору стрілка приладу не встановиться на контрольних оцінках.

По закінченні регулювання в паспорт приладу заносять значення опорів R₁ і R₄, виготовляють котушки R₁ і R₄ і встановлюють їх у прилад. При градуюровці наносять оцінки шкали на міліметровий папір, по якій виготовляють циферблат.

При необхідності переградуюровки шкали приладу на інші межі виміру опору котушок підбирають по таблиці, прикладеної в інструкції на прилад.

Перевірка. Перевірці підлягають логометри, що були в експлуатації й вийшли з ремонту. При цьому оглядають циферблат, стрілку, перевіряють положення кінця стрілки щодо оцінок шкали, наявність червоної контрольної риски, на якій повинна встановитися стрілка при включенні контрольної котушки, маркування приладу.

Рис. 123 – Схема повірки логометра:

1 - логометр; 2 - магазин опорів; 3 - перемикач; 4 - вольтметр.

Потім перевіряють опір ізоляції електричного кола логометра, для чого до одного затискача мегомметра підключають з'єднані кінці вимірювального ланцюга, а інший затискач з'єднують із корпусом приладу. Опір ізоляції повинне становити не менш 40 мОм при температурі 20° С та відносній вологості, що не перевищує 80%. Перед визначенням основної похибки перевіряють установку стрілки на червону риску, включаючи контрольну котушку опору Я_э (мал. 122). Величину основної похибки й варіації можна визначити по зразковому мосту або по зразковому магазині опору. Найбільше просто робити перевірку по зразковому магазині опору, збираючи схему, як показано на мал. 123.

При розімкнутому перемикачеві 3 установлюють опір магазина 2 на 1 - 2 Ом менше, ніж градуюровочний опір Rгр:

де Rt — величина опору термометра перевіряється в точці; Я._л — опір зовнішньої лінії, що вказується на шкалі приладу.

Перемикач 3 замикають і реостатом Я по вольтметру 4 установлюють номінальну напругу живлення логометра. Потім рукояткою магазина з найменшим ступенем зміни опору впливають на положення стрілки доти, поки вона не стане на перевіряєму відмітку шкали, після чого заміряють опір Ні встановлене на магазині 2. У такий же спосіб підводять стрілку що перевіряється по відмітці, із протилежної сторони (при зворотньому ході), при цьому заміряють опір Яг.

Вімірювання показань, викликані нахилом приладу, перевіряють при положенні покажчика на початку, середині й кінці шкали. Для цього, установивши стрілку в одне з необхідних положень, підкладають клин з певним для даного приладу кутом нахилу під стійку, на якій укріплений логометр, щоб він був по черзі нахилений уперед, назад, уліво й вправо. Зміна показань приладу не повинне перевищувати припустимої основної погрішності.

У логометрів, що вийшли з ремонту, визначають вплив зміни напруги живлення на показання приладу в трьох оцінках шкали - початку, середині й кінці. При відхиленнях напруги живлення від номінального на ±10% для приладів з мережним джерелом живлення й від +5 до -20% для приладів з хімічним джерелом зміна показань не повинне перевищувати основний припустимої погрішності. Щоб виключити вплив тертя, відлік роблять після легкого постукування по приладу.

Ремонт, налагодження й перевірка електронних потенціометрів і мостів.

Ремонт. Найбільш трудомісткою й складною роботою при ремонті потенціометрів, мостів і інших електронних приладів є знаходження несправностей. Виявивши несправності, усунути їх майже завжди нескладно, тому що це зводиться в основному до заміни зношених деталей або вузлів новому або відновленими, усуненню обриву ланцюга або короткого замикання в ній.

Прилад, що надійшов у ремонт, варто спочатку очистити від бруду й пилу, причому реохорд чистять щіткою, змоченою в бензині. Перевірити стан контактних роликів, зношені заміняють. Міняють масло в редукторі реверсивного двигуна. Перевіряють стрілки приладу, механізм просування діаграмного паперу, натяг сталевого тросика.

У багатоточечних приладах перевіряють і налагоджують роботу всієї шестерьоночно-черв'ячної передачі так, щоб не було люфтів і забезпечувалося надійне й правильне зчеплення між цими кінематичними вузлами. Якщо діаграмний папір натягнутий слабко, перфорація зіскакує з напрямного пристрою провідного барабана, а останній заїдає або легко провертається, стрічкопротягувальний механізм підлягає регулюванню.

У перемикача термопар або термометрів опору міняють масло, перевіряють відповідність номера оцифрованого диска перемикача номеру друкуючої каретки. Перевіряють чіткість роботи друкуючого механізму й натяг тросика.

Чистять і змазують кулькові підшипники синхронного двигуна, чистять друкуючий барабан каретки.

Приступаючи до перевірки несправного приладу, необхідно усунути можливість неправильного підключення джерела живлення й приєднання контрольних приладів. Роблячи перевірку, варто користуватися монтажною й принциповою схемами приладу. Всі з'єднання приладу, що перевіряється, із джерелом живлення, датчиком і іншими елементами також повинні відповідати схемі.

Насамперед визначають, яка частина приладу несправна - вимірювальна схема, електронний підсилювач або силова частина.

Рис. 124. Загальний вид панелі приладу типу ИПУ-01:

1 — рукоятка „Чутливість"; 2 — рукоятка „Фаза"; 3 - мікроамперметр;

4— панелі вібратора; 5 — кнопка „Симетрія"; 6 — перемикач виду робіт - (П); 7 і В - кнопки „Замикання" і „Розмикання" схеми. Для цього від'єднують підсилювач і перевіряють його стан на вимірювально-перевірочній установці ИПУ-01. Установивши перевірений і відрегульований електронний підсилювач на місце, перевіряють справність силової частини схеми - роботу реверсивного двигуна. Переконавшись у справності підсилювача й силової частини, пробують прилад у роботі. Якщо він не працює, значить несправна вимірювальна схема.

Лекція №5

Тема 1.4 Ремонт, наладка, повірка та експлуатація термоелектричних перетворювачів температури, мілівольтметрів та автоматичних потенціометрів.