Порядок выполнения работы

2. Ознакомиться с принципом действия всех имеющихся приборов.

Собрать схему термоэлектрического термометра в соответствии с рис. 11. В водяную ванну 2 погружена стеклянная трубка с маслом, в которой находится рабочий спай термопары 6. В ванну погружен жидкост­ный образцовый термометр 3. Термоэлекгроды 4 подсоединены к автомати-

ческому потенциометру 5. Шкала потенциометра имеет градуировку в градусах Цельсия. Под ванной имеется электронагреватель 1. Для создания в ванне однородного температурного поля вода перемешивается лопастной мешалкой 7.

• Нагревая ванну, производить одновременно отсчеты по шкале потенциометра и образцовому термометру. Опыт проводить в интервале температур от +30 до +60 °С; отсчеты рекомендуется производить через каждые 4...5 °С.

• Собрать схему элекгротермометра сопротивления в соответствии с рис. 12. Терморезистор 3, находящийся в пробирке с маслом, погружен в водяную ванну. Проводниками 1 терморезистор подключается к авто­матическому мосту 2. В ванне имеется лопастная мешалка 4.

• Выполнить эксперимент с электротермометром сопротивления аналогично п. 3.

Результаты измерений занести в таблицу и изобразить в виде графиков. Рекомендуемая форма таблицы и примерный вид графиков показаны на рис. 13.

• Составить отчет. Он должен содержать описание принципов работы и устройства термометров различных типов, их принципиальные схемы, краткое описание проведенных опытов и их результаты.

Вопросы и задания для самоконтроля

3. Объясните, как устроен электротермометр сопротивления.

4. Для чего используется поправочная кривая термометра?

5. Какими приборами измеряют электродвижущую силу термопары?

Лабораторная работа №5 ПРИБОРЫ ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ЧАСТОТЫ ВРАЩЕНИЯ

Цель работы: изучить принципы устройства и конструкцию приборов для измерения частоты вращения.

Исходная информация

Единица угловой скорости - радиан в секунду (рад/с). В машиностро­ении скорость вращения принято измерять не величиной угловой скорости, а величиной, ей пропорциональной - частотой вращения. Между угловой скоростью со и частотой вращения п детали существует зависимость

со=7га/30.

Частота вращения выражается в мин'¹.

Диапазон частот вращения, встречающихся в технике, достаточно широк - от долей мин'¹ до 300000 мин'¹. Приборы, применяемые для измерения частоты вращения, подразделяются на тахометры и тахоскопы.

Тахометры - это приборы, шкала которых градуирована в мин'¹. Ими непосредственно измеряется частота вращения.

Тахоскопы подсчитывают количество полных оборотов детали за определенный промежуток времени, продолжительность которого определяется конструкцией прибора. Таким образом, тахоскоп позволяет определить частоту вращения после некоторых расчетов. В частном случае, когда продолжительность отсчета у тахоскопа равна одной минуте, показания прибора численно равны частоте вращения.

Следует иметь в виду, что тахометр показывает практически мгновенное значение частоты вращения, в то время как тахоскоп позволяет определять только среднее ее значение за период времени, соответст­вующий продолжительности отсчета. При испытаниях двигателей тахо­метры используются для приближенной оценки и установки скоростного режима двигателя, а тахоскопы - для точного измерения частоты вращения. Работа тахометров и тахоскопов различных типов основана на различных механических и электрических принципах.

На валу центробежного тахометра с помощью системы рычагов уста­новлены два или несколько грузов. При вращении вала центробежная сила I рузов заставляет перемещаться по валу скользящую муфту и связанную с ней указательную стрелку. Пружины создают восстанавливающую силу,

поэтому перемещение муфты и стрелки связано с величиной центробежной силы, а следовательно, с частотой вращения однозначной зависимостью.

Основная часть индукционного тахометра - постоянный магнит, приводимый во вращение от вала объекта измерения. Вблизи полюсов магнита расположен алюминиевый диск, в котором при вращении магнита наводятся вихревые токи. Взаимодействие магнитных полей вихревых токов и вращающегося магнита создает крутящий момент, приложенный к диску. В результате диск вместе с прикрепленной к нему указательной стрелкой поворачивается на некоторый угол, преодолевая сопротивление специальной пружины, причем угол поворота пропорционален частоте вращения магнита (т.е. объекта измерения).

Электрический тахометр постоянного тока представляет собой комбинацию генератора постоянного тока с возбуждением от постоянных магнитов, служащего датчиком, и вольтметра, выполняющего роль указа­теля. Так как напряжение генератора связано с частотой вращения, то шкала вольтметра может иметь градуировку в единицах частоты вращения.

Стробоскопический тахометр состоит из двух основных частей: импульсной лампы и питающего ее генератора электрических импульсов с изменяемой частотой. Объект, частоту вращения которого требуется изме­рить, освещают импульсной лампой. Если число вспышек лампы в секунду равно количеству оборотов детали в секунду, то при визуальном наблю­дении деталь кажется неподвижной.

При стробоскопическом измерении вращающуюся деталь освещают импульсной лампой и изменяют частоту генератора до тех пор, пока изображение детали не станет неподвижным. В этот момент частота вспышек лампы и частота генератора одинаковы. Значение частоты генератора, а следовательно, и частоты вращения можно отсчитать по его шкале. Шкалу обычно градуируют в мин'¹.

В настоящее время для измерения частоты вращения получили распространение электронно-счетные (цифровые) тахометры. Их работа основана на том, что они измеряют продолжительность одного оборота объекта и с помощью счетно-решающего устройства вычисляют коли­чество оборотов за одну минуту. Результат измерения виден на табло из газоразрядных или жидкокристаллических индикаторов. Такие приборы с цифровым отсчетом отличаются высокой точностью, удобны в работе и широко используются в лабораторной и производственной практике.

Цифровые тахометры могут включаться в автоматизированные системы измерений и обработки данных, так как имеют стандартный интерфейс. Измерительную информацию о частоте вращения объекта цифровой тахометр получает обычно с помощью индуктивного или фотоэлектричес­кого импульсного датчика.